[發明專利]鹽角草SeEXPB蛋白及其編碼基因及應用

有效

• 申請號: 202010645167.9
• 申請日: 2020-07-07
• 公開（公告）號: CN111732645B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 李銀心;婁騰雪;呂素蓮
• 申請（專利權）人: 中國科學院植物研究所
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;A01H5/10;A01H6/20
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 白艷

本發明公開了鹽角草SeEXPB蛋白及其編碼基因及應用。本發明提供的蛋白，命名為SeEXPB蛋白，為如下(1)或(2)：(1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質；(2)將序列表中序列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/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白質。本發明首次從鹽角草中克隆到了編碼蛋白的基因(命名為SeEXPB)，并對其在植物提高植物抗鹽性和耐鎘能力方面的功能進行了研究，為抗鹽和耐鎘作物遺傳改良提供了理論基礎和基因資源。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，尤其涉及一種鹽角草SeEXPB蛋白及其編碼基因及應用。

背景技術

鹽脅迫是自然界中主要的非生物脅迫之一，土壤中高濃度Na⁺對許多植物的生長和發育造成很大的傷害。鹽脅迫對植物的傷害主要有兩方面的因素引起的，一是離子脅迫，二是滲透脅迫。由于離子脅迫的毒害作用，大量的Na⁺進入到植物內，不但打破了植物體內的離子平衡，而且植物細胞內過量的Na⁺可以影響植物細胞的生化代謝(Maathuis andAmtmann,1999)。鹽分也使土壤內滲透壓升高，使得正常植物細胞壁與細胞膜通透性發生改變，造成植物體內水分大量丟失，最終嚴重抑制了植物的生長發育和物質的積累。隨著植物遺傳學和分子生物學的發展，人們對植物對鹽脅迫反應的分子機制有了較為深入的認識。目前，許多植物耐鹽相關基因已相繼被克隆，而且這些基因與植物耐鹽性狀的關系也得到初步確認。

鎘是危害植物和動物的最嚴重、毒性最大的重金屬污染物之一，鎘毒害對植物的生長發育有嚴重的抑制作用。過量的鎘能夠通過降低光合速率、引發氧化脅迫、干擾營養代謝等生理過程來抑制植物生長，甚至導致植物死亡。植物為緩解鎘離子的毒害，形成一系列應對機制，主要包括細胞壁對鎘的結合、螯合物對鎘的解毒、液泡對鎘的區隔化等策略。細胞壁不僅對重金屬離子有固定作用，也是響應重金屬脅迫的信號分子及相關代謝活動的位點，在植物應對重金屬脅迫過程中發揮重要作用(Chen et al.,2013；DalCorso et al.,2010)。

細胞壁是植物細胞的第一道屏障，在植物抗逆中發揮重要作用。細胞壁的松弛和重排依賴于一些和細胞壁重塑相關的酶，如擴展蛋白、木葡聚糖內轉糖苷酶和β-1,4-葡聚糖酶等(Cosgrove，2005)。其中，擴展蛋白是一種調節細胞壁松弛和細胞延伸生長的細胞壁蛋白，普遍存在于植物所有的細胞、組織和器官中。它是由多基因家族編碼，主要包括α-expansin(EXPA)、β-expansin(EXPB)、expansin-like A(EXLA)和expansin-like B(EXLB)四個亞家族。擴展蛋白分子一般有250-275個氨基酸，由兩個結構域(DPBB domain和Pollenallergen domain)及一段位于N端長度為20-30個氨基酸殘基的信號肽組成(Sampedro andCosgrove.,2005)。Cosgrove(2000)提出了一種關于擴展蛋白作用模式的假說，認為擴展蛋白弱化細胞壁多聚糖間的非共價鍵，導致一些聚合體滑動，從而引起細胞壁松弛和伸展。

鹽角草(Salicornia europaea)是屬于藜科的一種肉質化真鹽生植物，廣泛分布在沿海和內陸鹽湖附近，能夠積累高到干重50％的NaCl，被認為是世界上最耐鹽的一種高等植物(Davy et al.,2001；Ushakova et al.,2005)。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種蛋白。

本發明提供的蛋白，命名為SeEXPB蛋白，為如下(1)或(2)：

(1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質；

(2)將序列表中序列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/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白質。

上述經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加為不超過10個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加。