[發明專利]玉米3-磷酸甘油脫氫酶ZmGPDH1及其編碼基因在調控植物耐逆性中的應用

有效

• 申請號: 201811523542.1
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109402077B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 徐晶宇;李佐同;趙瑩;劉夢;賀琳;魏金鵬;趙長江
• 申請（專利權）人: 黑龍江八一農墾大學
• 主分類號: C12N9/04
• 分類號: C12N9/04;C12N15/53;C12N15/82;A01H5/00;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;陳曉慶

本發明公開了玉米3?磷酸甘油脫氫酶ZmGPDH1及其編碼基因在調控植物耐逆性中的應用。本發明以玉米GPDH基因家族成員ZmGPDH1為研究對象，將其轉入野生型擬南芥獲得T3代純合轉化子。選取其中OE?1和OE?2兩個轉化子進行耐鹽耐旱功能鑒定。以野生型擬南芥為對照，研究ZmGPDH1轉基因擬南芥在鹽和旱脅迫下的萌發率、根長和鮮重變化。結果表明：在鹽脅迫處理條件下，ZmGPDH1轉基因擬南芥的種子萌發率顯著高于野生型擬南芥，且ZmGPDH1轉基因擬南芥的根長、鮮重和長勢顯著優于對照。表明ZmGPDH1能顯著提高轉基因植物的耐鹽和耐旱能力，ZmGPDH1作為耐逆基因可以被應用于培育玉米耐逆品種。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及玉米3-磷酸甘油脫氫酶ZmGPDH1及其編碼基因在調控植物耐逆性中的應用。

背景技術

提高作物耐逆能力已成為當前農業及畜牧業領域技術研究的熱點和難點，也是目前亟需解決的重大問題。近幾年來，隨著功能基因組學及分子生物學的發展，挖掘耐逆關鍵基因，利用基因工程技術培育具有良好耐逆性狀的作物新品種已經成為有效提高作物耐逆能力的手段之一。

3-磷酸甘油(Glycerol-3-phosphate/G-3-P)是油脂代謝過程中的一個重要中間產物，參與植物體內多種生理生化過程。3-磷酸甘油可以通過3-磷酸甘油磷酸化酶(GPP)去磷酸化為甘油，還可作為甘油脂類(包括三酰甘油、甘油磷脂和甘油糖脂)的合成前體。3-磷酸甘油脫氫酶(Glycerol-3-phosphate Dehydrogenase，GPDH)催化3-磷酸甘油和磷酸二羥丙酮之間的可逆氧化還原反應，這類酶廣泛存在于各種生物體中，且具有組織特異性和細胞定位特異性。目前除了模式植物擬南芥和一些藻類，GPDH家族在其他高等植物中研究報道的很少，尤其在玉米中尚未見報道。

發明內容

本發明要解決的技術問題是如何調控植物耐逆性。

為了解決上述技術問題，本發明首先提供了ZmGPDH1蛋白質的新用途。

本發明提供了ZmGPDH1蛋白質在調控植物耐逆性中的應用。

本發明還提供了ZmGPDH1蛋白質在調控植物根長和/或鮮重和/或萌發率中的應用。

上述應用中，所述ZmGPDH1蛋白質是如下a)或b)或c)或d)所示的蛋白質：

a)氨基酸序列是序列2所示的蛋白質；

b)在序列2所示的蛋白質的N端和/或C端連接標簽得到的融合蛋白質；

c)將序列2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/或添加得到的具有相同功能的蛋白質；

d)與序列2所示的氨基酸序列具有75％或75％以上的同源性且具有相同功能的蛋白質。

為了使a)中的蛋白質便于純化，可在序列表中序列2所示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