[發(fā)明專(zhuān)利]大豆核孔蛋白基因GmNup96在調(diào)節(jié)植物根瘤發(fā)育中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810887072.0
• 申請(qǐng)日: 2018-08-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109053869B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅永福;陳福祿;董秀春;黃鵬輝;紀(jì)丹丹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C07K14/415
• 分類(lèi)號(hào): C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/54
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;黃爽

本發(fā)明涉及大豆核孔蛋白基因GmNup96在調(diào)節(jié)植物根瘤發(fā)育中的應(yīng)用。GmNup96基因序列及其編碼蛋白的氨基酸序列分別如SEQ ID NO:1和2所示。本發(fā)明首次通過(guò)基因功能試驗(yàn)和驗(yàn)證，沉默大豆核孔蛋白基因GmNup96導(dǎo)致了大豆根瘤數(shù)目下降，表明GmNup96基因在根瘤發(fā)育和活性調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用，是大豆中參與結(jié)瘤過(guò)程的重要基因，可以用于大豆的分子育種等工作。本發(fā)明將為研究大豆核孔蛋白基因在大豆結(jié)瘤過(guò)程中的作用提供依據(jù)，為促進(jìn)大豆生長(zhǎng)發(fā)育和提高大豆產(chǎn)量提供新的技術(shù)手段。同時(shí)，為其它豆科植物根瘤發(fā)育調(diào)節(jié)提供參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物基因工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及大豆核孔蛋白基因GmNup96在調(diào)節(jié)植物根瘤發(fā)育中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

細(xì)胞核是真核細(xì)胞最重要的細(xì)胞器(Tamura et al.2010)。它含有遺傳物質(zhì)，通過(guò)調(diào)控基因表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞活性。在核膜上有核孔復(fù)合體(nuclear pore complex,簡(jiǎn)稱(chēng)NPC)。這一結(jié)構(gòu)是進(jìn)入細(xì)胞核的唯一通道，介導(dǎo)蛋白質(zhì)和RNA在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核之間運(yùn)輸，參與細(xì)胞骨架的組成到基因表達(dá)等不同的細(xì)胞過(guò)程(Xu and Meier 2008； Meier andBrkljacic 2009b；D′Angelo and Hetzer 2008)。在細(xì)胞中，核孔復(fù)合體是最大的多蛋白復(fù)合體且含有大約30個(gè)不同的蛋白稱(chēng)為核孔蛋白(Nucleoporin，簡(jiǎn)稱(chēng)Nup) (Rout etal.2000；Cronshaw et al.2002)。

目前，關(guān)于核孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)、組成及核孔蛋白功能的研究主要集中在酵母及有限的幾個(gè)物種(如果蠅、小鼠和人等)中，并已取得了較大的進(jìn)展(Grossman et al. 2012)，但是，對(duì)植物核孔復(fù)合體的功能研究和調(diào)控機(jī)制還有待于進(jìn)一步闡明(Tamura and Hara-Nishimura 2013)。

大豆核孔蛋白基因的功能及其應(yīng)用未見(jiàn)報(bào)道。通過(guò)調(diào)節(jié)大豆核孔蛋白基因表達(dá)來(lái)改變根瘤發(fā)育和活性的調(diào)節(jié)也沒(méi)有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供大豆核孔蛋白基因GmNup96在調(diào)節(jié)植物根瘤發(fā)育中的應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，第一方面，本發(fā)明提供大豆核孔蛋白基因GmNup96在調(diào)節(jié)植物根瘤發(fā)育中的應(yīng)用，其中，GmNup96基因編碼的蛋白質(zhì)為如下(a)或(b)：

(a)由SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；

(b)SEQ ID NO:2所示序列經(jīng)取代、缺失或添加一個(gè)或幾個(gè)氨基酸且具有同等功能的由(a)衍生的蛋白質(zhì)。

GmNup96基因(Nup96基因)的核苷酸序列為：

i)SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；或

ii)SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列經(jīng)取代、缺失和/或增加一個(gè)或多個(gè)核苷酸且具有相同功能的核苷酸序列；或

iii)在嚴(yán)格條件下與SEQ ID NO:1所示序列雜交且具有相同功能的核苷酸序列，所述嚴(yán)格條件為在含0.1％SDS的0.1×SSPE或含0.1％SDS的0.1×SSC溶液中，在65℃下雜交，并用該溶液洗膜；或

iv)與i)、ii)或iii)的核苷酸序列具有90％以上同源性且具有相同功能的核苷酸序列。

本發(fā)明的大豆核孔蛋白基因GmNup96是采用PCR擴(kuò)增方法從大豆天隆1號(hào)中克隆獲得的，使用1對(duì)特異性引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增(SEQ ID NO:3-4)：

GmNup96.XhoI.F:5′-GTATACTCGAGATGGAATGTGACGTTGGAGGTG-3′

GmNup96.EcoRI.R:5′-TGCCTGAATTCCGTAGCAATCTCTGAGAGATA-3′