[發明專利]OsProT1基因及其編碼的蛋白在轉運脯氨酸中的應用

在審

• 申請號: 201910189764.2
• 申請日: 2019-03-13
• 公開（公告）號: CN109852620A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 孟栓;藺金紅;葉能輝;趙靜;徐智軍;段美娟
• 申請（專利權）人: 湖南農業大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/81;C12G3/02;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 馬小星

本發明提供了OsProT1基因及其編碼的蛋白在轉運脯氨酸中的應用，涉及基因工程技術領域。在本發明中，所述OsProT1基因編碼的蛋白具有轉運脯氨酸的功能，可應用到釀酒工業和基因工程中。

技術領域

本發明涉及基因工程技術領域，具體涉及OsProT1基因及其編碼的蛋白在轉運脯氨酸中的應用。

背景技術

脯氨酸對植物在各種脅迫條件下的生長具有十分有益的作用。在不同的環境條件下，如干旱、高鹽度(Choudhary,N.L.et al.2002.Ind.J.Biochem.Biophys)、高光照(Yoshiba,Y.et al.1995.Plant J.)和紫外線照射(Saradhi,P.P.1995.etal.Biochem.Biophys.Res.Commun)、重金屬(Schat,H.et al.1997.Physiol.Plant.)、氧化應激(Yang,S.L.et al.2009.PlantPhysiol.)和生物應激反應(Fabro,G.etal.2004.Mol.Plant–Microbe Interact；Haudecoeur,E.et al.2009.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.)等，脯氨酸在植物體內大量積累以應對這些逆境條件。

脯氨酸的合成及降解是植物處于逆境條件下累積脯氨酸的重要途徑。脯氨酸的合成主要在葉綠體和細胞質進行，有兩種途徑，谷氨酸途徑和鳥氨酸途徑。谷氨酸途徑在滲透脅迫和氮素不足的情況下，對脯氨酸的合成起主導作用，而鳥氨酸途徑在氮素充足的情況下，對脯氨酸的合成起主導作用(Sekhar,P.N.et al.2007.J Mol GraphModel.)。在谷氨酸途徑中，谷氨酸(Glu)經吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)催化，生成吡咯啉-5-羧酸(P5C)，然后P5C在吡咯啉-5-羧酸還原酶(P5CR)作用下生成脯氨酸(Shamsul,H.et al 2012.PlantSignaling&Behavior)。而在鳥氨酸途徑中，鳥氨酸(Orn)經鳥氨酸轉氨酶(OAT)的作用，生成吡咯啉-5-羧酸(P5C)，然后經吡咯啉5-羧酸還原酶(P5CR)的催化下生成脯氨酸(Sekhar,P.N.et al.2007.J Mol Graph Model.)。脯氨酸的降解主要發生在線粒體。脯氨酸的降解基本是合成反應的逆過程。脯氨酸在脯氨酸脫氫酶(PDH)氧化作用下，生成吡咯啉-5-羧酸(P5C)，然后在吡咯啉-5-羧酸脫氫酶P5CDH的作用下，生成谷氨酸(Shamsul,H.et al2012.Plant Signaling&Behavior)。

除了合成和降解以外，脯氨酸的轉運系統也參與了脯氨酸的累積(Cirousse etal.,1996,Plant Physiol.；Schwacke et al.,1999,Plant Cell；Lehmann et al.,2011,J.Exp.Bot.)，但水稻中的這一過程并不十分清楚。

發明內容

本發明的目的在于提供OsProT1基因及其編碼的蛋白在轉運脯氨酸中的應用，所述OsProT1基因編碼的蛋白具有轉運脯氨酸的功能。

本發明提供了OsProT1基因在轉運脯氨酸中的應用。

本發明還提供了OsProT1基因在釀酒中的應用。

優選的，將所述OsProT1基因在釀酒酵母中表達，實現提高釀酒酵母對釀酒原料中脯氨酸的利用率。

本發明還提供了OsProT1基因在提高植物抗脅迫能力中的應用。

優選的，將所述OsProT1基因轉入到植物中，實現提高植物抗脅迫能力。

優選的，所述植物包括水稻。

本發明還提供了OsProT1基因編碼的蛋白在轉運脯氨酸中的應用。

本發明還提供了OsProT1基因編碼的蛋白在提高植物抗脅迫能力中的應用。