[發(fā)明專利]eIFiso4G1蛋白在調(diào)控植物對(duì)ABA耐受性中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910355228.5
• 申請(qǐng)日: 2019-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN109988232B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張大鵬;畢超;馬宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): C07K14/415
• 分類號(hào): C07K14/415;C07K19/00;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/20
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 何葉喧

本發(fā)明公開了eIFiso4G1蛋白在調(diào)控植物對(duì)ABA耐受性中的應(yīng)用。本發(fā)明要求保護(hù)用于抑制植物中特定基因表達(dá)的物質(zhì)的應(yīng)用：調(diào)控植物對(duì)脫落酸的耐受性；選育對(duì)脫落酸耐受性降低的植物品種；調(diào)控植物的胎萌抗性；選育胎萌抗性增高的植物品種；特定基因?yàn)榫幋aeIFiso4G1蛋白的基因。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)eIFiso4G1蛋白是ABA信號(hào)傳導(dǎo)中重要的負(fù)調(diào)節(jié)子，敲除eIFiso4G1基因可以使植物對(duì)ABA的耐受性顯著降低。本發(fā)明符合可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展需求，對(duì)于培育高效耐受ABA和逆境脅迫新品種等方面具有重要的實(shí)用價(jià)值和市場(chǎng)前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及eIFiso4G1蛋白在調(diào)控植物對(duì)ABA耐受性中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

脫落酸(Abscisic Acid，ABA)是植物體內(nèi)重要的激素之一，其在植物生長發(fā)育的各階段都發(fā)揮了重要作用，包括種子休眠、萌發(fā)，幼苗生長，氣孔運(yùn)動(dòng)，以及營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)換等過程。同時(shí)，ABA在植物應(yīng)對(duì)外界各種逆境脅迫響應(yīng)中起著重要作用，例如干旱、低溫、高溫、鹽、機(jī)械傷害等非生物脅迫以及病蟲害等生物脅迫。因此植物ABA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路分子機(jī)制的闡明對(duì)調(diào)控植物生長、提高作物品質(zhì)、改良遺傳特性、促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展具有重要的意義。

植物體內(nèi)ABA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)極其復(fù)雜。近年來，植物中ABA受體及其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能組分的篩選與鑒定、ABA生物代謝及轉(zhuǎn)運(yùn)以及ABA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路模型的構(gòu)建及與其它植物激素間的交叉對(duì)話等研究均取得了重要進(jìn)展，有力推動(dòng)了植物中ABA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控機(jī)理的闡明。到目前為止，研究人員分別鑒定出了三種不同的ABA受體或候選受體：鎂螯合酶H亞基CHLH/ABAR、START超家族中的PYR/PYL/RCAR受體以及G蛋白偶聯(lián)受體GTG1、GTG2；除此之外一些跟ABA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)的ABA響應(yīng)基因也被鑒定出來。這些ABA響應(yīng)基因既包括正調(diào)節(jié)子也包括負(fù)調(diào)節(jié)子，如各類轉(zhuǎn)錄因子、蛋白激酶、磷酸酶以及部分第二信使(鈣離子信號(hào)、環(huán)核苷酸、活性氧、磷脂類)等，這些ABA受體以及響應(yīng)基因的發(fā)現(xiàn)加深了人們對(duì)ABA作用機(jī)制的認(rèn)識(shí)，對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

此外，在植物生長發(fā)育過程中，各種逆境脅迫嚴(yán)重影響了種子的正常萌發(fā)和幼苗的生長，從而降低了作物的產(chǎn)量及品質(zhì)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，水稻、小麥、油菜、玉米等禾本科植物在收獲時(shí)如遇連續(xù)下雨，種子收獲前會(huì)出現(xiàn)穗發(fā)芽的胎萌現(xiàn)象。而種子的胎萌現(xiàn)象取決于種子的休眠特性，ABA是種子休眠的主導(dǎo)因素，對(duì)ABA反應(yīng)不敏感可導(dǎo)致種子胎萌的發(fā)生。胎萌消耗其部分營養(yǎng)和貯藏物質(zhì)，致使種子的食用品質(zhì)、貯藏品質(zhì)下降，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了較大的損失。因此，減少農(nóng)作物種子在收獲時(shí)的穗發(fā)芽成為了植物抗逆境脅迫機(jī)理研究和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的重要課題，從而有助于提高種子產(chǎn)量、品質(zhì)，為抗逆性狀改良提供有效的解決手段和方法。

隨著ABA信號(hào)傳導(dǎo)研究的深入及應(yīng)用的拓展，如何利用發(fā)現(xiàn)的ABA信號(hào)通路中的正負(fù)調(diào)節(jié)子改變農(nóng)作物種子萌發(fā)和萌發(fā)后幼苗生長發(fā)育對(duì)ABA耐受性成為目前研究的熱點(diǎn)。研究植物對(duì)ABA耐受性的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)對(duì)于培育出更多優(yōu)良的抗逆品種具有非常廣闊的應(yīng)用前景和十分重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供eIFiso4G1蛋白在調(diào)控植物對(duì)ABA耐受性中的應(yīng)用。

本發(fā)明要求保護(hù)用于抑制植物中特定基因表達(dá)的物質(zhì)的應(yīng)用，為如下(c1)或(c2)或(c3)或(c4)或(c5)或(c6)或(c7)或(c8)：

(c1)調(diào)控植物對(duì)脫落酸的耐受性；

(c2)選育對(duì)脫落酸耐受性降低(耐受性降低，即敏感性提高，或稱為不耐受性提高)的植物品種；

(c3)調(diào)控植物的胎萌抗性；

(c4)選育胎萌抗性增高(胎萌抗性增高，即發(fā)生胎萌現(xiàn)象的種子變少)的植物品種；

(c5)調(diào)控植物種子在脫落酸環(huán)境中的萌發(fā)特性；

(c6)選育種子在脫落酸環(huán)境中萌發(fā)延遲的植物品種；