[發(fā)明專利]一種NF-Y類核轉(zhuǎn)錄因子基因ZmNF-YA13、其編碼的蛋白及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710353407.6
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107090462B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇喬;尹鑫;向旭;安利佳
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/84;A01H5/00;A01H6/46;A01H6/82
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李銀姬;李馨

本發(fā)明公開了一種NF?Y類核轉(zhuǎn)錄因子基因ZmNF?YA13、其編碼的蛋白及其應(yīng)用。本發(fā)明的基因ZmNF?YA13來源于鄭58玉米，其編碼的蛋白ZmNF?YA13是一種核轉(zhuǎn)錄因子，能夠調(diào)控下游基因表達，從而提高轉(zhuǎn)基因植物的耐旱性、鉀吸收功能及降低對ABA敏感性。這種提高轉(zhuǎn)基因植物的耐旱性、鉀吸收功能及降低對ABA敏感性的特性，可通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)作物上，從而應(yīng)對日益嚴(yán)重的環(huán)境問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于基因工程技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明涉及一個NF-Y類核轉(zhuǎn)錄因子基因 ZmNF-YA13、其編碼的蛋白及該基因在提高植物耐旱性、鉀吸收功能及降低ABA 敏感性方面的作用。

背景技術(shù)

植物在生長過程中會受到各種生物與非生物脅迫的影響，這些脅迫嚴(yán)重威脅著植物的生長發(fā)育。對糧食作物來說，生物與非生物脅迫都有可能使得作物的產(chǎn)量大大降低。干旱由于其分布廣泛且重復(fù)性高成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要限制因素。因此對植物尤其是對重要的糧食作物來說，研究其抗逆新品種就顯得尤為重要。

目前，NF-YA是miR169家族靶基因中報道的比較多的一個基因。NF-Y類轉(zhuǎn)錄因子是一類重要的逆境調(diào)節(jié)因子，由NF-YA、NF-YB和NF-YC亞基組成。在行使功能時，NF-YB亞基和NF-YC亞基先在細(xì)胞質(zhì)中形成異源二聚體，然后遷移到細(xì)胞核中和NF-YA亞基結(jié)合形成有活性的異源三聚體，與CCAAT結(jié)合從而調(diào)控下游基因的表達。

玉米是一種重要的糧食作物。本發(fā)明利用RT-PCR、RACE及5’端PCR 技術(shù)從玉米中分離了ZmNF-YA13全長cDNA，分析了其編碼蛋白質(zhì)序列的結(jié)構(gòu)特征、進化關(guān)系及該基因在玉米不同組織及非生物逆境脅迫處理下的表達模式，并使其在煙草中過表達，研究ZmNF-YA13在干旱、ABA及缺鉀脅迫下的功能，以期為進一步揭示該基因的生物學(xué)功能及調(diào)控機制奠定基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于公開一種NF-Y類核轉(zhuǎn)錄因子基因ZmNF-YA13、其編碼蛋白及該基因在植物耐旱性、鉀吸收功能及降低ABA敏感性方面的應(yīng)用。該基因是從玉米中分離出來的，是一種NF-Y類轉(zhuǎn)錄因子。NF-Y類轉(zhuǎn)錄因子由 NF-YA、NF-YB和NF-YC亞基組成。在行使功能時，NF-YB亞基和NF-YC亞基先在細(xì)胞質(zhì)中形成異源二聚體，然后遷移到細(xì)胞核中和NF-YA亞基結(jié)合形成有活性的異源三聚體，與CCAAT結(jié)合從而調(diào)控下游基因的表達。過表達該基因能夠提高轉(zhuǎn)基因煙草對于干旱、低鉀脅迫的耐受性及降低其對ABA敏感性，這種提高轉(zhuǎn)基因植物耐干旱和鉀吸收功能及降低其對ABA敏感性的特性，可通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)作物上，從而應(yīng)對日益嚴(yán)重的環(huán)境問題。

本發(fā)明的目的之一在于提供NF-Y類核轉(zhuǎn)錄因子基因ZmNF-YA13，該基因是從玉米中分離出來的，具有序列表中SEQ ID NO.1所示的堿基序列。其序列由1147個堿基組成，自5′端第48到第869位殘基為該基因的開放閱讀框序列。

本發(fā)明的另一方面在于提供具有與上文所述的SEQ ID NO:1所示的堿基序列95％以上的同源性，且編碼與SEQ ID NO:1所示的堿基序列編碼的蛋白質(zhì)具有相同生物學(xué)功能蛋白質(zhì)的堿基序列。

本發(fā)明的目的之二在于提供具有上文所述Y類核轉(zhuǎn)錄基因ZmNF-YA13編碼的蛋白ZmNF-YA13，具有如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列，其是由273個氨基酸殘基組成的蛋白質(zhì)。本發(fā)明進一步提供所述核轉(zhuǎn)錄因子ZmNF-YA13編碼的蛋白的衍生蛋白質(zhì)，即由序列表中SEQ ID NO.2的氨基酸殘基經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基取代、缺失或添加而產(chǎn)生的具有相同的生物學(xué)功能的衍生蛋白質(zhì)的氨基酸序列。

本發(fā)明的目的之三在于提供一種重組表達載體，該重組表達載體上含有上文所述的堿基序列；且在優(yōu)選的技術(shù)方案中，是以pTF101作為表達載體，該植物表達載體含有除草劑的抗性基因，可以利用除草劑對轉(zhuǎn)基因植株進行篩選。

本發(fā)明的目的之四在于提供一種含有上文所述重組表達載體的宿主細(xì)胞，所述宿主細(xì)胞優(yōu)選為根癌農(nóng)桿菌EHA101菌株。