[發明專利]植物抗逆相關蛋白ZmHSP3及其編碼基因與應用

有效

• 申請號: 201810832561.6
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN108866095B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 陳果;黃全生;陳勛基;郝曉燕;李建平;足木熱木;常曉春;高升旗
• 申請（專利權）人: 新疆農業科學院核技術生物技術研究所（新疆維吾爾自治區生物技術研究中心）
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;C12N15/29;C07K14/415;A01H5/00;A01H6/82;A01H6/46
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;秦夢楠

本發明公開了一種植物抗逆相關蛋白ZmHSP3及其編碼基因與應用。本發明提供了植物抗逆相關蛋白ZmHSP3及其編碼基因，利用ZmHSP3基因序列信息擴增該基因，并構建過表達載體轉化模式植物煙草，獲得的轉基因煙草在含有0.5μM ABA、0.75μM ABA、1.0μM ABA、1.5μM ABA MS培養基上表現出對ABA的不敏感性，說明ZmHSP3編碼的蛋白參與植物ABA信號調控通路，可能參與植物抗逆過程。本發明中對培育高產、抗逆的轉基因農作物具有重要意義。

技術領域

本發明涉及植物功能基因組學領域，具體涉及一種植物抗逆相關蛋白ZmHSP3及其編碼基因與應用。

背景技術

植物生長在一個多變的環境當中，通常這樣的環境對植物的生長是有害的，甚至有可能嚴重限制其生長，最終導致死亡。這樣的環境包括非生物逆境，比如干旱、高鹽、高溫、低溫等以及病害、蟲害等生物逆境。當植物受到逆境脅迫時，它不能像其他動物那樣規避，逃走，它只能通過自身的一系列生理生化變化來感知，應對逆境脅迫，從而使得自身能夠生存，繁衍下去。玉米是我國第一大種植作物，大部分用于飼料，少部分用于人們的食用及工業用，因而在國民經濟以及社會穩定中具有重要的作用。然而，我國玉米生產大部分受到干旱、高鹽等環境脅迫的影響，這嚴重限制了玉米的生產。從基因水平研究玉米抗逆分子機制，克隆相關的抗逆基因，通過基因工程技術改良或提高玉米的耐逆性成為當前的一個研究熱點。不僅僅是玉米，對于其他作物如水稻、小麥等從分子水平解析其抗逆機理，對改良作物的抗逆性，提高產量具有非常重要的意義。

植物對逆境脅迫的感知和反應機制是非常復雜的。研究表明植物體內有多條信號途徑參與對干旱、高鹽、低溫等非生物逆境脅迫響應。植物脫落酸(ABA)信號途徑和SOS信號途徑是目前研究的比較清楚的兩條信號通路。ABA信號途徑中的ABA是感受干旱等逆境脅迫的第一個信號分子。目前發現植物細胞內存在著三類ABA信號分子受體，即PYR(抗副球菌素)/PYL(抗副球菌素類似物)/RCARs(ABA調控復合物受體)，G protein-coupledreceptor-type G proteins(G蛋白偶聯受體類G蛋白，GTGs)和the H subunit of Mg-chelatase(Mg離子螯合酶H亞基，CHLH/ABAR)。正是由于這三類受體的存在，將ABA感知的逆境脅迫信號傳遞到下游，引起離子通道的打開或關閉、相關轉錄因子激活或著MPK級聯反應，引起質膜結構發生變化，從而使植物適應逆境脅迫或產生抗性。SOS信號途徑主要是感知鹽脅迫信號的。SOS途徑中的SOS1、SOS2/AtCIPK24、SOS3/AtCBL4共同參與植物對鹽脅迫的應答。鹽脅迫引發細胞內的Ca2+濃度變化，被豆蔻?；ㄎ辉诩毎ど系腟OS3/AtCBL4感受到Ca2+的濃度變化后與SOS2/AtCIPK24結合形成復合物，之后磷酸化Na+/H+反向轉運器SOS1，最終SOS1將細胞內多余的Na+排到胞外從而維持細胞內的離子平衡。隨著科學技術的發展與進步，尤其是分子生物學、基因組學、生物信息學等發展，鑒定并克隆了許多與植物逆境脅迫響應相關的基因及轉錄因子，這豐富了人們對于植物逆境脅迫信號分子的傳遞途徑及機制的認識。

發明內容

本發明的目的是提供一種植物抗逆相關蛋白ZmHSP3及其編碼基因與應用。

本發明提供的蛋白質，獲自玉米，命名為ZmHSP3蛋白，是如下(a1)或(a2)：

(a1)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質；

(a2)將序列1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/或添加且與植物抗逆能力相關的由序列1衍生的蛋白質。

為了使(a1)中的ZmHSP3蛋白便于純化和檢測，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質的氨基末端或羧基末端連接上如表1所示的標簽。

表1標簽的序列