[發明專利]與扁蓿豆抗逆性相關的Y2

有效

• 申請號: 201911050360.1
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110684091B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 沈迎芳;王海慶;馬超;張湑澤
• 申請（專利權）人: 青海民族大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/70;C12N1/21;C12N15/82;C12R1/19
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

本發明提供了一種與扁蓿豆抗逆性相關的Y₂K₄型脫水素蛋白MrY₂K₄及其編碼基因及其應用。本發明通過RT?PCR技術，從扁蓿豆中克隆分離到一個新的YnKn型脫水素蛋白及其編碼基因MrY₂K₄，并用原核表達手段將MrY₂K₄基因編碼區連接到大腸桿菌表達載體后，將該原核表達載體轉入大腸桿菌表達菌株，用IPTG誘導后實現了MrY₂K₄蛋白在大腸桿菌中的過量表達，結果顯示，MrY₂K₄蛋白過量表達在逆境脅迫下對大腸桿菌具有保護效果，因此，通過生物技術方法可將該基因用于改良植物和微生物的抗鹽和耐熱性。

技術領域

本發明屬于生物基因工程技術領域，具體涉及一種與扁蓿豆抗逆性相關的Y₂K₄型脫水素蛋白MrY₂K₄及其編碼基因及其應用。

背景技術

扁蓿豆Medicago ruthenica(L.)又名花苜蓿、扁豆子、野苜蓿等，為一年生或多年生豆科苜蓿屬植物。扁蓿豆生態適應性廣，在我國北方、西南地區以及西伯利亞、蒙古利亞均有分布，多生長于山坡草地處。經研究發現，扁蓿豆具有很強的抗寒性、耐鹽性和抗旱性，是唯一可適應干旱、高原嚴寒及貧瘠土壤的豆科苜蓿屬植物。

晚期胚胎發育豐富蛋白(late embryogenesis abundant protein，LEA)最初在種子中發現，之后的研究顯示其廣泛分布于藻類、酵母、線蟲、藍細菌及高等植物的各個組織和器官中。大量的研究表明，LEA是高等植物在抵御干旱、低溫和高鹽等引起脫水的環境因素及脫落酸(ABA)誘導下表達最為明顯的一類逆境應答蛋白。脫水素蛋白(Dehydrin，DHN)屬于LEA II家族，是一類較早發現的LEA蛋白，含有明顯的結構特征。脫水素蛋白含有至少一個的保守的富含賴氨酸的基序K-片段，有些通常還含有Y-片段和S-片段。基于Y，S，K片段出現的類型和數量不同，可將脫水素蛋白分為5個亞家族：YnSKn、SKn、Kn、YnKn、和KnS型。其中，YnKn型脫水素蛋白的特征是其N末端含有保守性的Y片段([T/V]D[E/Q]YGNP)，C末端有富含賴氨酸的K片段([E/K/R]KKG[I/L]MDKIKEKLPG)。

目前還未見扁蓿豆中YnKn型的抗逆脫水素蛋白基因克隆和抗逆性功能鑒定的報道。因此，挖掘扁蓿豆中與非生物脅迫相關的優異YnKn型抗逆脫水素蛋白，探究MrY₂K₄基因在扁蓿豆響應逆境脅迫中的功能，可為解析扁蓿豆抗逆機理提供新的理論依據、并為培育抗旱、耐鹽堿等逆境的高抗牧草新品種提供基因資源。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種與扁蓿豆抗逆性相關的Y₂K₄型脫水素蛋白MrY₂K₄及其編碼基因及其應用。

為實現上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種與扁蓿豆抗逆性相關的Y₂K₄型脫水素蛋白MrY₂K₄，其氨基酸序列如SEQ IDNO：2所示，或SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列經取代、缺失和/或添加一個或多個氨基酸，且表達相同功能蛋白的氨基酸序列，或含2個以重復形式([T/V]D[E/Q]YGNP)出現在脫水素蛋白的N-端的Y-片段和4個富含賴氨酸的K-片段(EKKGIMDKIKEKLPG或其衍生物)且具有與SEQID NO：2氨基酸殘基序列相同活性的氨基酸序列。