[發(fā)明專(zhuān)利]一種紫花苜蓿抗寒基因MsF-box及其編碼蛋白和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510657906.5
• 申請(qǐng)日: 2015-10-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105219782B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭長(zhǎng)虹;叢慶;宋麗莉;張琪;崔慧萍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C12N15/29
• 分類(lèi)號(hào): C12N15/29;C07K14/415;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/82
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 王霞

本發(fā)明公開(kāi)了一種紫花苜蓿抗寒基因MsF?box及其編碼蛋白和應(yīng)用，屬于植物基因工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明公開(kāi)的MsF?box基因開(kāi)放讀碼框全長(zhǎng)1422bp，編碼473個(gè)氨基酸。利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化方法將該基因植物表達(dá)載體pCBM?MsF?box轉(zhuǎn)入煙草中。轉(zhuǎn)基因煙草的抗寒性分析表明MsF?box基因能夠提高煙草的抗寒性。紫花苜蓿抗寒基因MsF?box的研究為今后苜蓿的遺傳改良奠定基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物基因工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種紫花苜蓿抗寒基因MsF-box及其編碼蛋白和應(yīng)用。

背景技術(shù)

紫花苜蓿(Medicago sativa L.)蛋白質(zhì)含量高，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值全面，利用年限長(zhǎng)，是世界上種植面積最大、應(yīng)用最廣的多年生豆科牧草。紫花苜蓿成株能在阿勒泰和塔城地區(qū)順利過(guò)冬。在我國(guó)北方高緯度、高海拔地區(qū)，苜蓿普遍存在越冬率低，容易發(fā)生凍害和死亡現(xiàn)象。越冬問(wèn)題逐漸成為制約我國(guó)北方苜蓿草地成功建植的關(guān)鍵問(wèn)題。因此，研究苜蓿抗寒性具有重要的理論和實(shí)踐意義。黑龍江省肇東市是苜蓿的故鄉(xiāng)。黑龍江省冬季的平均氣溫在-20℃左右，肇東苜蓿作為當(dāng)?shù)仄贩N仍能順利越冬，因此肇東苜蓿可作為抗寒性研究的重要材料。肇東苜蓿的抗寒性是對(duì)零度以下低溫適應(yīng)的一種遺傳特性，隨著秋冬季氣溫逐漸下降，苜蓿逐漸適應(yīng)寒冷并增強(qiáng)其抵抗寒冷的能力。秋冬季的自然降溫對(duì)植物的抗寒性形成極為重要，能夠預(yù)防因冰凍引起的細(xì)胞脫水的危害，提升了其在冰凍情況下的存活能力。在非凍結(jié)的低溫環(huán)境下，植物調(diào)節(jié)自身代謝并獲得抗凍性的過(guò)程稱(chēng)為低溫馴化。在低溫馴化過(guò)程中有大量基因上調(diào)或下調(diào)表達(dá)，這些基因的產(chǎn)物在抗凍性獲得中起重要作用。

F-box是一類(lèi)含有F-box基序(motif)且在泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)水解過(guò)程中具有底物識(shí)別特性的蛋白質(zhì)。F-box蛋白在逆境脅迫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用。目前，已經(jīng)從各種物種中鑒定出了大量的F-box蛋白，但只有少數(shù)與逆境相關(guān)的F-box蛋白被報(bào)道，尤其是與低溫脅迫有關(guān)的蛋白。已有研究表明F-box蛋白基因在植物低溫脅迫應(yīng)答中起作用，然而，在植物中，抗寒基因F-box的研究主要集中在水稻和辣椒。鑒于不同物種的高度同源性基因可能具有不同的功能特點(diǎn)，以及苜蓿具有逐漸適應(yīng)寒冷并抵抗寒冷的能力，因此從苜蓿中分離和研究抗寒基因F-box有利于苜蓿種質(zhì)資源的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種紫花苜蓿抗寒基因MsF-box及其編碼蛋白和應(yīng)用。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明公開(kāi)的一種紫花苜蓿抗寒基因MsF-box，該抗寒基因MsF-box的核苷酸序列如SEQ.ID.NO.1所示。

本發(fā)明還公開(kāi)了由上述紫花苜蓿抗寒基因MsF-box編碼的蛋白，該蛋白的氨基酸序列如SEQ.ID.NO.2所示。該蛋白有一個(gè)F-box結(jié)構(gòu)域，以及6個(gè)LRR重復(fù)。

本發(fā)明公開(kāi)了含有權(quán)利要求1所述的紫花苜蓿抗寒基因MsF-box的表達(dá)載體，該表達(dá)載體為植物表達(dá)載體pCBM-MsF-box。

本發(fā)明還公開(kāi)了上述紫花苜蓿抗寒基因MsF-box在提高紫花苜蓿對(duì)環(huán)境抗寒性能中的應(yīng)用。

構(gòu)建上述紫花苜蓿抗寒基因MsF-box的植物表達(dá)載體，再將所構(gòu)建的植物表達(dá)載體轉(zhuǎn)化到對(duì)冷敏感的植物中，篩選獲得抗寒性增強(qiáng)的植物。

優(yōu)選地，所述對(duì)冷敏感的植物為雙子葉植物煙草。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：