[發明專利]MYB37蛋白及其編碼基因在調控植物種子萌發中的應用

有效

• 申請號: 201610007119.0
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105461791B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 張大鵬;于泳濤;王小芳
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;A01H5/10;A01H6/20
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;張立娜

本發明公開了一種MYB37蛋白及其編碼基因在調控植物種子萌發中的應用。本發明所提供的應用具體為由序列表中序列3所示的氨基酸序列組成的蛋白質(即MYB37蛋白)在如下a1)或a2)中的應用：a1)提高植物的胎萌抗性；a2)選育胎萌抗性提高的植物品種。本發明可通過調節MYB37的表達水平控制植物種子的萌發率，通過基因工程手段獲得MYB37基因高表達、抗胎萌轉基因作物。本發明符合可持續農業發展需求，對于提高種子食用品質和貯藏品質等方面具有重要的實用價值和市場前景。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，涉及一種MYB37蛋白及其編碼基因在調控植物種子萌發中的應用。

背景技術

植物激素脫落酸(abscisic acid，ABA)早在20世紀60年代被人們發現，因其具有促進植物葉片脫落而得名。ABA在植物生長發育的各階段都發揮重要作用，包括種子休眠、種子萌發、幼苗生長、氣孔運動以及營養生長向生殖生長轉換等過程；同時，ABA在植物應對外界各種逆境脅迫響應中也起著重要作用，例如干旱、高鹽、冷和機械傷害等非生物脅迫，以及病蟲害等生物脅迫。

近30年來，植物中ABA受體及其信號轉導功能組分的篩選與鑒定、ABA生物代謝及轉運以及ABA信號轉導通路模型的構建及與其它植物激素間的交叉對話等研究均取得了重要進展，有力推動了植物中ABA信號轉導調控機理的闡明。到目前為止，研究人員分別鑒定出了三種不同的ABA受體或候選受體：鎂螯合酶H亞基CHLH/ABAR、G蛋白偶聯受體GTG1和GTG2以及START超家族中的PYR/PYL/RCAR受體。ABAR/CHLH是第一個被鑒定出來的植物ABA受體；研究表明：ABAR/CHLH介導的ABA信號通路非常復雜，轉錄因子WRKY18/40/60和伴侶蛋白CPN20被報道參與其中。

MYB類轉錄因子家族是指含有MYB結構域的一類轉錄因子。MYB結構域通常含有1-4個不完全重復的氨基酸序列(R)，每一個重復序列R中大約有52個氨基酸，形成3個α螺旋，每隔約18個氨基酸規則間隔的色氨酸(W)殘基，所以每一個重復中共有3個規則間隔色氨酸。MYB轉錄因子在動植物中都存在；目前為止，擬南芥中已鑒定出超過200個以上MYB轉錄因子，MYB轉錄因子廣泛參與調控植物響應外界各種逆境脅迫、植物次生代謝調控、細胞形態發生、脅迫應答、分生組織形成及細胞周期控制等。目前為止，擬南芥中已報道的參與ABA信號通路中的MYB轉錄因子有：MYB2、MYB7、MYB15、MYB20、MYB30、MYB33、MYB44、MYB52、MYB96和MYB101；這10個參與調節ABA信號轉導的MYB轉錄因子中，只有MYB7、MYB20和MYB30是負調節子，其余均為正調節子。MYB37在擬南芥tair網站上的基因號為AT5G23000(https://www.arabidopsis.org/)，MYB37被報道調控側生分生組織形成和營養階段的發育。

植物對ABA信號的響應水平還與種子胎萌相關。種子胎萌是指種子收獲前早萌現象，泛指種子收獲前在田間母體植株上發芽的現象。水稻、小麥、油菜、玉米等禾本科植物，收獲時如遇雨和高溫，種子收獲前在田間母體植株上會出現提前發芽的胎萌現象，胎萌消耗其部分營養和貯藏物質，致使種子食用品質、貯藏品質下降，嚴重劣化了種子的品質、種用價值和耐貯性，將給農業生產造成較大的損失。種子的胎萌現象取決于種子的休眠特性，而ABA是種子休眠的主導因素，對ABA反應不敏感可導致種子胎萌的發生。

隨著ABA信號傳導研究的深入及應用的拓展，如何利用發現的正負調節因子改變植物對ABA信號的響應水平，控制植物種子萌發、避免胎萌現象、提高種子品質和耐貯性成為研究前沿。

發明內容

本發明的目的是提供一種MYB37蛋白及其編碼基因在調控植物種子萌發中的應用。

本發明所提供的應用，具體為如下A或B：

A：由序列表中序列3所示的氨基酸序列組成的蛋白質(MYB37蛋白)在如下a1)或a2)中的應用：