[發明專利]一種大豆bHLH轉錄因子及其編碼基因與應用

有效

• 申請號: 201610215111.3
• 申請日: 2016-04-07
• 公開（公告）號: CN105753955B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 徐照龍;劉曉慶;張大勇;許玲;何曉蘭;黃益洪;邵宏波
• 申請（專利權）人: 江蘇省農業科學院
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/81;C12N15/82;C12N5/10;A01H5/00;A01H6/54;C12R1/93
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 徐蓓

本發明公開了一種bHLH轉錄因子及其編碼基因與應用。該蛋白具有如SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列，或該序列經替換、缺失或添加一個或幾個氨基酸形成的具有同等功能的氨基酸序列。當bHLH轉錄因子編碼基因GmORG3過表達時表現出對Cd脅迫有抗性。因此，分離與克隆大豆中GmORG3基因，不僅有利于揭示大豆的抗Cd機制，還可通過基因操作的手段進行植物抗Cd分子育種以提高植物抗Cd性。

技術領域

本發明涉及基因工程領域，具體涉及一種大豆bHLH轉錄因子及其編碼基因與應用。

背景技術

隨著社會日益發展，非農業建設用地迅速擴張，廢棄物排放以及農業化肥使用量的增加，土壤重金屬污染日益成為一個世界性環境問題。2012年國土資源部統計表明，目前全國耕種土地面積的10%以上已受重金屬污染。鎘(Cd)是生物毒性很強的重金屬之一，Cd的半衰期非常長，攝入過量的Cd會導致腎臟和骨骼的病變。上世紀70年代，日本曾出現“痛痛病”是鎘對人類生活環境的污染而引起的，鎘污染水稻是患者鎘攝入的主要來源，影響面很廣，受害者眾多，被公認為是“公害病”。

大豆是農業生產上具有較高經濟價值的農作物，不僅具有豐富的蛋白質和油脂，還是制作豆漿、豆腐、豆奶等豆制品及大豆油的主要原料，與人類的生活息息相關。但是大豆極易積累重金屬，重金屬在植物體內的大量積累，不僅嚴重影響植物的生長和發育，而且會通過食物鏈，危及人類的健康。Wolnik等（1983）研究發現大豆鎘積累濃度遠高于其它作物。一些生長在符合種植的土壤上的大豆品種，其積累的Cd濃度都會超過國際標準。

因此，如何減少大豆對Cd 的吸收以及緩解Cd對大豆的毒害成為亟需解決的問題。我們從栽培大豆根系中克隆了一個bHLH類轉錄因子GmORG3基因，該基因過表達時表現出對Cd脅迫有抗性。因此，分離與克隆大豆中GmORG3基因，不僅有利于揭示大豆的抗Cd機制，還可通過基因操作的手段進行植物抗Cd分子育種以提高植物抗Cd性。

發明內容

本發明的目的是提供一種大豆bHLH轉錄因子，名稱為Glycine maxtranscription factor ORG3-like （GmORG3），來源于大豆遺傳標準系，Williams 82。所述轉錄因子的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示，或該序列經替換、缺失或添加一個或幾個氨基酸形成的具有同等功能的氨基酸序列。

本發明的目的之二是提供一種大豆bHLH轉錄因子的編碼基因GmORG3，該編碼基因具有下述核苷酸序列之一：

1) 序列表中SEQ ID NO：1的DNA序列；

2) 編碼序列表中SEQ ID NO：2蛋白質序列的多核苷酸；

3) 在高嚴謹條件下可與序列表中SEQ ID NO：1限定的DNA序列雜交的核苷酸序列。

所述高嚴謹條件為在0.1×SSPE或0.1×SSC，0.1％SDS的溶液中，在65℃條件下雜交并洗膜。

列表中的SEQ ID NO：1由726個脫氧核苷酸組成，編碼具有序列表中SEQ ID NO：2的氨基酸殘基序列的蛋白質。

序列表中的SEQ ID NO：2由241個氨基酸殘基組成，自氨基端（N端）第58位至第113位氨基酸殘基為保守的bHLH保守結構域。

所述一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加是指不多于十個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加。

含有本發明基因的表達載體、細胞系及宿主菌均屬于本發明的保護范圍。