[發明專利]與水稻抗性淀粉相關的蛋白SSIIIa及其編碼基因與應用

在審

• 申請號: 201610848633.7
• 申請日: 2016-09-23
• 公開（公告）號: CN107868773A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 李家洋;劉貴富;吳殿興;余泓;周紅菊;舒小麗;荊彥輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院遺傳與發育生物學研究所
• 主分類號: C12N9/10
• 分類號: C12N9/10;C12N15/54;C12N15/11;C12N15/82;C12N1/21;C12N5/10;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙)11367
• 代理人: 孫海波

技術領域

本發明涉及一種蛋白的功能及其編碼基因與應用，具體的涉及一種與水稻抗性淀粉相關的蛋白及其編碼基因與應用

背景技術

抗性淀粉(Resistant starch)又稱抗酶解淀粉，在人的小腸中不能被酶解，但在人的胃腸道結腸中可以與揮發性脂肪酸起發酵反應的一類淀粉結構。其本身仍然是淀粉，化學結構不同于纖維，但其性質類似溶解性纖維。這種淀粉較其他淀粉難降解，在體內消化緩慢，被吸收和進入血液都較緩慢。

我們的食物中比例最大的組分是碳水化合物，碳水化合物又稱多糖，人們食用碳水化合物后要在體內被胃酸及酶消化分解為單糖——葡萄糖以后才能吸收并進入血液，含有抗性淀粉食物由于消化吸收慢，食用后不致使血糖升高過快，即可以調節血糖水平，因此成為一種功能性淀粉，特別適宜糖尿病患者食用，有助于糖尿病人維持正常的血糖濃度，而患者食用抗性淀粉后不容易饑餓，減少饑餓感。

抗性淀粉存在于某些天然食品中，如馬鈴薯、香蕉、大米等都含有抗性淀粉。每人每天攝入約20克的抗性淀粉就可產生顯著保健功能，通常飲食譜攝入不足10克。世界上一半以上的人口以稻米為主食，普通熟米飯中抗性淀粉含量少于3％，栽培稻通過人工誘變，獲得了米飯抗性淀粉含量高于10％的水稻品系。如果主食稻米含有足夠的抗性淀粉，通過主食攝入功能食物，非常容易實現日常健康防御。所以水稻抗性淀粉合成的分子遺傳機制的闡明與應用，實現優質抗性淀粉水稻的創造與生產應用，具有重大社會意義與商業價值潛力?，F有技術中關于控制抗性淀粉合成的分子遺傳機制尚不明確，關于控制抗性淀粉合成的相關蛋白的編碼基因，嚴重制約了抗性淀粉在優質抗性淀粉水稻的創造與生產應用。

發明內容

本發明提供了一種與植物抗性淀粉合成相關的蛋白，所述與植物抗性淀粉合成相關的蛋白是具有如下a)或b)的氨基酸序列的蛋白質：

a)由序列表中Seq ID NO:1所示的氨基酸序列組成的蛋白質；

b)將序列表中Seq ID NO:1的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸的取代和/或缺失和/或添加，且與植物抗性淀粉含量相關的由a)衍生的蛋白質。

本發明還提供了一種與植物抗性淀粉合成相關的蛋白的編碼基因，所述編碼基因編碼為所述與植物抗性淀粉合成相關的蛋白。

上述方案中優選的是，所述編碼基因為如下a)或b)或c)的基因：

a)其核苷酸序列如序列表中Seq ID NO:2的自5′末端第1-14463位所示的DNA分子；

b)在嚴格條件下與a)所述的核苷酸序列雜交且編碼所述與植物抗性淀粉合成相關的蛋白的DNA分子；

c)與a)所述的核苷酸序列具有90％以上的同源性且編碼所述與植物抗性淀粉合成相關的蛋白的基因。

以上任一方案中優選的是，所述編碼基因為如下a)或b)或c)的基因：

a)其核苷酸序列是序列表中的Seq ID NO:3所示的DNA分子；

b)在嚴格條件下與a)所述的核苷酸序列雜交且編碼所述與植物抗性淀粉合成相關的蛋白的DNA分子；

c)與a)所述的核苷酸序列具有90％以上的同源性且編碼所述與植物抗性淀粉合成相關的蛋白的基因。

本發明還提供了一種用于表達與植物抗性淀粉合成相關蛋白的表達盒，含有上述任一項中的與植物抗性淀粉合成相關的蛋白的編碼基因。

以上任一方案中優選的是，所述表達盒中所述編碼基因的5’和/或3’端具有poly-Arg、Poly-His、FLAG、Strep-tag II和c-myc中至少一種標簽的編碼基因。

以上任一方案中優選的是，所述表達盒中所述編碼基因的轉錄起始核苷酸前加上增強型、組成型、組織特異型或誘導型啟動子中的一種或幾種。

以上任一方案中優選的是，所述表達盒中所述啟動子為花椰菜花葉病毒(CAMV)35S啟動子或泛素(Ubiquitin)基因啟動子(pUbi)。

以上任一方案中優選的是，所述表達盒還含有增強子，所述增強子為翻譯增強子或轉錄增強子，所述增強子與編碼序列的閱讀框相同。

以上任一方案中優選的是，所述增強子的區域是ATG起始密碼子或鄰界區域起始密碼子。

以上任一方案中優選的是，表達盒的翻譯起始區域來自轉錄起始區域或結構基因。