[發明專利]UBC32蛋白及其編碼基因在調控植物耐旱性中的應用

有效

• 申請號: 201710493754.9
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107417780B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 謝旗;陳倩
• 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: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;A01H5/00;A01H6/46;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UBC32蛋白及其編碼基因在調控植物耐旱性中的應用。本發明所提供的應用具體為UBC32蛋白在如下a1)?a4)任一中的應用：a1)提高植物抗旱性；a2)選育抗旱性提高的植物品種；a3)協同ABA促進植物氣孔關閉；a4)協同ABA抑制植物氣孔開放。實驗證明，UBC32基因過表達植株，相比野生型對照植株，對干旱脅迫的耐受性顯著提高。本發明對植物抗干旱分子機制的研究具有重要意義，為培育抗逆境作物新品種提供了重要的可能性，對農業生產具有重大意義，適合于推廣應用。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，涉及一種UBC32蛋白及其編碼基因在調控植物耐旱性中的應用。

背景技術

隨著全球性氣候的變化，農業用地沙化和鹽漬化以及水資源短缺等生態問題日益嚴重，干旱已經成為制約農業發展的主要因素。嚴重的干旱災害直接影響到國家的糧食安全和社會穩定。截止到2050年，全球人口數量迅速增加，糧食產量需面臨增加70％的壓力，同時干旱脅迫導致耕地面積卻在迅速減少。到本世紀末，干旱發生率會升高近20％，造成巨大的經濟損失，在降水量低，灌溉技術發展不完善的地區，干旱造成的減產甚至將超過總產量的50％。我國作為一個人口大國，耕地面積有限，糧食缺口大，而干旱發生率高。中國平均每年受旱耕地面積約2,231.6萬公頃，約占各種氣象災害影響耕地面積的三分之二，因旱災每年損失糧食100億千克。因此，解決干旱對糧食產量造成的影響是當務之急。為了減少干旱脅迫的影響，對植物耐旱基因的挖掘和抗旱節水品種的選育及推廣顯得尤為重要。

隨著研究的深入，研究人員發現在植物響應干旱脅迫的過程中抗逆激素脫落酸(ABA)發揮著極其重要的調控作用。在維持體內水分平衡和抵御滲透脅迫時，ABA對于啟動植物適應機制起著重要作用。一方面，ABA可以提高植物對干旱環境的適應能力。植物在受到干旱脅迫時，植物體合成大量ABA，ABA通過木質部運輸到地上部分調節氣孔開度，通過促進氣孔關閉減少葉片的蒸騰作用，進而減少水分蒸發適應干旱環境。另一方面，ABA可以提高植物的耐旱能力。部分ABA依賴的轉錄因子通過識別抗脅迫相關基因中的ABRE等順式作用元件誘導抗脅迫基因的表達，從分子細胞水平提高植物耐旱性。此外，ABA還可以降低葉片伸展率，調整保衛細胞離子通道，提高植物抗氧化系統的活性，提高清除活性氧的效率，從而幫助植物有效應對干旱的威脅。由此可見ABA在干旱途徑中扮演著重要的角色，因此，研究和利用植物的ABA信號轉導途徑，尋找調節ABA信號途徑的基因，是培育抗旱植物的突破口。

發明內容

本發明的目的是提供一種UBC32蛋白及其編碼基因在調控植物耐旱性中的應用。

本發明所提供的應用具體為如下幾種：

第一種，UBC32蛋白或者能夠提高所述UBC32蛋白的表達和/或活性的物質在如下a1)-a4)任一中的應用：

a1)提高植物抗旱性；

a2)選育抗旱性提高的植物品種；

a3)協同ABA促進植物氣孔關閉；

a4)協同ABA抑制植物氣孔開放；

所述UBC32蛋白為如下A1)-A4)任一：

A1)氨基酸序列如序列表中序列1所示的蛋白質；

A2)將序列表中序列1所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白質；

A3)與A1)或A2)所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白質；

A4)在A1)-A3)中任一所限定的蛋白質的N端和/或C端連接標簽后得到的融合蛋白。

為了便于所述蛋白質的純化，可在所述蛋白質的氨基末端或羧基末端連接上如表1所示的標簽。