[發明專利]編碼甘薯ERF轉錄因子的基因及應用

有效

• 申請號: 201610174158.X
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN105671058B
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 邊小峰;馬佩勇;賈趙東;謝一芝;郭小丁
• 申請（專利權）人: 江蘇省農業科學院
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/84;C12N1/21;A01H5/00;A01H6/20
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 張小雪

本發明公開了編碼甘薯ERF轉錄因子的基因，是SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列。該基因編碼的蛋白質是SEQ ID No.2所示的氨基酸序列。本發明從甘薯中分離出編碼ERF轉錄因子的完整cDNA，連接到植物表達載體上，利用農桿菌侵染法轉化植物，獲得轉基因植株，轉基因植株在根系發育變強，生物量變大，并且提高了轉基因植物的耐旱性，此基因還可以應用于植物遺傳改良。

技術領域

本發明屬于基因工程領域，具體涉及一種編碼甘薯ERF轉錄因子的基因，該基因編碼的蛋白質以及含有該基因的重組載體及基因的應用。

背景技術

在植物中許多基因都受逆境脅迫誘導表達，根據作用方式的不同，主要分為兩大類：調節基因和功能基因。調節基因主要是在信號轉導和基因表達中起調節作用的轉錄因子；功能基因主要編碼一些調節滲透勢、清除自由基和活性氧的酶等。一般認為，植物對干旱和高鹽等逆境的抗性受多基因控制，因此，利用基因工程技術導入單個功能基因雖然能增加植物的某種單一抗性，但并不能從整體上綜合提高植物的抗逆性。轉錄因子作為功能基因表達的調節開關，可以對不同的基因進行精確的調節，在植物逆境信號傳遞過程中發揮著關鍵的作用，所以通過增強某個轉錄因子的作用，可促使多個與抗逆有關的功能基因表達,這是使植物抗逆性狀獲得綜合改良的一條非常有效的途徑。

植物AP2/ERF是一個龐大的轉錄因子基因家族，含有由60～70個氨基酸組成的AP2/ERF結構域而得名，存在于所有的植物中。AP2/ERF轉錄因子參與多種生物學過程，包括植物生長、花發育、果實發育、種子發育、損傷、病菌防御、高鹽、干旱等環境脅迫響應等。AP2/ERF類轉錄因子參與水楊酸、茉莉酸、乙烯、脫落酸等多種信號轉導途徑，而且是逆境信號交叉途徑中的連接因子。根據含AP2/ERF結構域的數目，AP2/ERF轉錄因子含5個亞組，包括AP2(APETALA 2)、RAV(related to ABI3/VP1)、DREB(dehydration-responsive elementbinding protein)、ERF和其他。AP2家族含2個AP2/EREBP(ethylene-responsive elementbinding protein)結構域，ERF和DREB家族僅含1個AP2/EREBP結構域，而RAV家族除一個AP2/EREBP結構域外還含1個B3結構域。ERF家族是AP2/ERF轉錄因子大家族的一個主要亞家族，在調節植物生物和非生物逆境反應中發揮重要作用。在擬南芥和水稻基因組中分別含有122和139個ERF轉錄因子家族成員，根據基因序列系統樹和蛋白保守結構域等特征，擬南芥和水稻ERF基因分別組成12和15個不同的組。

甘薯不僅是重要的糧食作物，而且還是重要的經濟作物和能源作物。甘薯廣泛種植在世界上的100多個國家，我國是世界上的最大生產國，甘薯生產約占世界甘薯的80％。與其他糧食作物相比，甘薯相對較為耐旱，但品種間差異較大，世界上相當比例的甘薯種植在干旱的環境下，而世界干旱、半干旱地區已占陸地面積的三分之一以上，干旱對植物的影響在諸多自然逆境因素中居首位。我國現有邊際性土地資源(非耕地)約20億畝，主要是干旱、鹽堿灘涂地。在我國農業用水緊缺、耕地面積緊張的形勢下，在這些地區開發種植耐旱甘薯，既能合理的利用土地資源，又能部分緩解糧食和能源緊缺問題。通過定向改良甘薯的抗逆境能力，提高甘薯在邊際性土地區的生長適應性，對確保我國的糧食安全具有重要的戰略意義。因此在甘薯中克隆新的ERF類轉錄因子基因，研究其基本的生物學特性和功能，可為整個植物抗逆基因調控網絡及脅迫應答反應機理提供理論基礎，并為改良作物抗逆性提供一定的物質基礎。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種編碼甘薯ERF轉錄因子的基因，該基因命名為IbRAP2.4。

本發明的第二個目的是提供一種該基因編碼的蛋白質。

本發明的第三個目的是提供一種含有該基因的表達載體。

本發明的第四個目的是提供一種含有該表達載體的宿主細胞。

本發明的最后一個目的在于提供該基因的用途。