[發(fā)明專利]一種抗逆性植物相關蛋白及其編碼基因和應用

有效

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• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111944777B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設計）人: 李朝煒;魏景芳;朱昀;劉穎
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: C12N9/10
• 分類號: C12N9/10;C12N15/54;C12N15/82;A01H5/00;A01H5/10;A01H6/20
• 代理公司: 杭州睿行專利代理事務所(普通合伙) 33326
• 代理人: 靳苗靜

本發(fā)明涉及一種抗逆性植物相關蛋白及其編碼基因和應用，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示或其同源序列，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示或其同源序列，所述應用為用于培育抗逆性植物中的應用。通過在擬南芥的突變體中意外地發(fā)現(xiàn)DRE2基因，該基因雖然具有At1g65450轉(zhuǎn)錄本，但卻無雙受精的作用；將其克隆轉(zhuǎn)入植物中，發(fā)現(xiàn)具有該基因的植物具有抗逆性，通過實驗發(fā)現(xiàn)DRE2蛋白在植物生長發(fā)育及逆境反應的信號通路中具有重要作用，將為探究高等植物抵抗逆境脅迫的機制提供新的研究思路；為At1g65450基因的作用的研究和探索提供了新的思路。

技術領域

本發(fā)明涉及技術生物技術領域，尤其是一種抗逆性植物相關蛋白及其編碼基因和應用。

背景技術

擬南芥(Arabidopsis thaliana)具有植株體積小、種子多并易獲得、生長周期短、自花授粉、易于對其進行誘導突變和基因轉(zhuǎn)化、已完成基因組測序并擁有豐富的研究資源等多種優(yōu)勢，因此，作為模式生物早已成為生物學研究的理想材料，被譽為“植物界中的果蠅”。

植物在整個生長發(fā)育過程中，會受到來自生物以及非生物等逆境脅迫的共同作用，為了更好地適應并抵御來自外界的惡劣環(huán)境，植物體便在生長發(fā)育過程中合成并儲存非生命活動所必需的物質(zhì)即次生代謝產(chǎn)物。次生代謝產(chǎn)物是聯(lián)系生物與非生物，植物與外界環(huán)境的重要橋梁，因此，也是植物生長發(fā)育的重要組成部分。植物的次生代謝產(chǎn)物種類與功能多種多樣，這些不同種類的次生代謝產(chǎn)物起到了信號傳遞、系統(tǒng)防御及藥用活性等多種功能。

木質(zhì)素是一種由苯丙氨酸衍生的，在植物體內(nèi)高度聚合的復雜生物大分子有機化合物，是構成次生壁的組分之一，存在于植物的木質(zhì)結(jié)構中。木質(zhì)素廣泛存在于根莖、種皮、葉柄等結(jié)構中，在植物中具有重要的生物功能：增強了細胞的機械強度以及耐受能力，并為植物抵抗各種不良環(huán)境的侵襲以及運輸生長發(fā)育所必需的水分提供了保障。細胞在正常的生長機制下只有少數(shù)細胞會積累大量的木質(zhì)素，但在在植物體受到外界刺激或者損傷的情況下可以誘導木質(zhì)素的積累，因此，木質(zhì)素的生物合成機制以及從分子水平調(diào)控木質(zhì)素的含量的研究一直是國內(nèi)外關注的熱門問題，在實際生產(chǎn)中具有重大現(xiàn)實意義和產(chǎn)業(yè)應用前景。

花青素（Anthocyanidin）植物次生代謝產(chǎn)物中占有極為重要的地位，其作為天然存在于植物體內(nèi)的一種多羥基酚類物質(zhì)，起到了保護植物自身免受外界不良環(huán)境侵擾的作用，提高植物在應對逆境脅迫環(huán)境下的適應能力。此外，花青素作為一種天然色素，具有安全有效、且種類數(shù)量繁多等優(yōu)勢。并且大量的研究顯示，花青素除卻具有高效的抗氧化功能外，還具有抗突變、緩解視覺疲勞、延緩神經(jīng)系統(tǒng)衰老、保護心腦血管系統(tǒng)、抵御紫外線損傷保護皮膚、增強免疫力、緩解過敏癥狀、增強血液循環(huán)等多種藥用功效。

綜上所述，合成次生代謝物是植物在生長發(fā)育中應對不良環(huán)境的一種適應性表現(xiàn)，而植物對逆境脅迫的反應機制一直是生物學研究的熱點領域，如果能夠開發(fā)一種增強其特定次級代謝性能的植物，將會為探究高等植物抵抗逆境脅迫的機制提供新的研究思路。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述目的，本發(fā)明的目的是提供一種抗逆性植物相關蛋白及其編碼及其和應用，從而為探究高等植物抵抗逆境脅迫的機制提供新的研究思路。

本發(fā)明一方面提供一種抗逆性植物相關蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ IDNO:1所示或其同源序列；所述同源序列與原序列的同源性為95%或以上、96%或以上、97%或以上、98%或以上、99%或以上、99.1%或以上、99.2%或以上、99.3%或以上、99.4%或以上、99.5%或以上、99.6%或以上、99.7%或以上、99.8%或以上、或99.9%或以上。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述抗逆性植物為抗旱和/或耐冷相關植物。