[發明專利]一種植物抗逆性相關蛋白OsC3HC4及編碼基因與應用

有效

• 申請號: 202010084283.8
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN111303260B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 王飛兵;戚名揚;趙慧云;葉玉秀;陳新紅;王尊欣;胡來寶;周青;李威;黨長喜
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 馬海清

本發明公開了一種植物抗逆性相關蛋白OsC3HC4及編碼基因與應用。本發明提供一種蛋白，是如下（a）或（b）：（a）由序列表中序列SEQ ID NO 2所示的氨基酸序列組成的蛋白質；（b）將序列表中序列SEQ ID NO 2所示的氨基酸殘基序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗逆性相關的由序列SEQ ID NO 2衍生的蛋白質。本發明的實驗證明，將所述蛋白的編碼基因導入植物細胞，可以得到抗逆性增強的轉基因植株。本發明的蛋白及其編碼基因對培育抗逆性植物品種具有重要的應用價值，從而提高農作物產量具有重要意義；本發明將在農業領域具有廣闊的應用空間和市場前景。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，尤其涉及一種植物抗逆性相關蛋白OsC3HC4及其編碼基因與應用。

背景技術

水稻（Oryza sativa L.）是世界主要糧食作物之一，地球上近一半人口都以稻米為食，種植水稻需要消耗大量的淡水資源。世界上存在大面積的鹽漬化的土地。據統計，全世界共有8億 hm2鹽堿地，在灌溉地區還有占耕地面積33%的次生鹽漬化土地，土壤的鹽潰化嚴重影響現代農業的發展。就我國而言，在全國18億畝耕地中有近十分之一的次生鹽潰化土地，另外還有2000萬hm2鹽堿荒地。一般來說，鹽濃度在0.2%-0.5%會影響作物的生長，但是鹽堿地的鹽分大都在0.6%-10%。大面積的鹽漬化土地的存在嚴重影響了糧食生產，成為限制農業生產的主要因素。隨著世界人口的劇增及可耕地面積的逐年下降，糧食生產安全受到了嚴重威脅，對于人均耕地面積相對較小的中國更是日益嚴重的問題。

水資源短缺是當前制約全球農業生產發展的一個嚴峻的生態問題。干旱是長期以來影響全世界糧食安全的主要限制因素，隨著全球氣溫升高，干旱和半干旱土地面積正在逐年增加。中國干旱半干旱耕地面積約占總耕地面積的51%，每年有將近2.5×106 hm2耕地不同程度上受到干旱的影響。目前，隨著全球氣候的變暖和生態平衡的破壞，水資源短缺的現象顯得更為嚴重。作物正常生長發育和高產都必須有充足的水分提供保障。因此，干旱是影響作物產量的最重要的非生物脅迫因素之一，尤其是傳統水稻的生產將面臨嚴峻的挑戰。

環境直接影響作物的生長發育，如干旱、高鹽、低溫和高溫等都會不同程度的造成植物細胞缺水。為了適應脅迫環境，植物在長期的進化中，通過一系列的生理生化變化來響應環境的水分脅迫，從而逐漸建立起了適應和抗性機制。當植物遭受水分脅迫時，會快速感知和主動適應環境的變化，通過胞間和胞內逆境信息的傳遞和轉導，做出積極的應答反應。首先，外界信號被植物細胞膜上的信號受體（可能包括離子通道蛋白、組氨酸激酶、G蛋白偶聯受體等）捕捉；隨后，產生能在細胞內傳遞的第二信使（Ca2+、活性氧ROS、肌醇-1,4,5-三磷酸IP3、二酰基甘油DAG、ABA等）；其次，第二信使介導下游的蛋白質磷酸化串聯物（如CDPK、SOS/PKS、MAPK、SnRK2等）的磷酸化反應，啟動蛋白磷酸化通路；這些蛋白質磷酸化級聯物激活下游一系列的轉錄因子（如EREBP/AP2、bZIP、NAC、Zinc finger等）；最后，這些轉錄因子特異性地激活一批與脅迫應答的靶基因，產生一些使細胞免受脅迫傷害的物質（如胚胎晚期豐富蛋白LEA、滲透調節蛋白、抗凍蛋白、通道蛋白等），從而增強植物對脅迫的耐受能力。

在長期的進化過程中，植物發展出了一系列的耐鹽抗旱機制。隨著分子生物學的迅速發展，植物耐鹽抗旱生理生化機制日益明確，使得克隆與植物耐鹽抗旱相關基因成為可能。加強植物耐鹽抗旱生理的研究，探明植物在逆境下的生命活動規律并加以人為調控，利用基因工程技術提高植物抗逆性，培育具有抵抗不良環境性狀的優良品種，以提高作物的產量和品質，對于獲得農業高產穩產具有重要意義。

發明內容

本發明的主要目的在于提供蛋白OsC3HC4及編碼基因在提高植物抗逆性中的應用，可以有效解決背景技術中的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明所提供的蛋白，名稱為OsC3HC4，來源于水稻（Oryza sativa），如下的（a）或（b）蛋白質：