[發明專利]OsABCG48基因及其在提高單細胞生物和植物對鎘脅迫抗性中的應用

有效

• 申請號: 202010958900.2
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112175056B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 王昌虎;蔡興喆;區永祥
• 申請（專利權）人: 中國科學院華南植物園
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/70;C12N15/81;C12N15/84;C12N1/21;C12N1/19;A01H5/00;A01H6/20;C12R1/645;C12R1/19
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發明公開了OsABCG48基因及其在提高單細胞生物和植物對鎘脅迫抗性中的應用，水稻OsABCG48蛋白序列如SEQ ID NO.1或其經取代、缺失和/或增加一個或多個氨基酸和/或末端修飾后且具有提高單細胞生物和植物對鎘脅迫抗性的序列，編碼水稻OsABCG48蛋白的基因如SEQ ID NO.2所示。本發明通過在單細胞生物及植物中導入OsABCG48基因，發現其能在單細胞生物和植物中超表達，提高了對鎘脅迫抗性。本發明中的OsABCG48基因在抗鎘單細胞生物新株系以及抗鎘作物新品系的培育中具有極高的發展潛力。

技術領域

本發明屬于基因工程技術領域，具體涉及OsABCG48基因在提高單細胞生物和高等植物，包括作物抗鎘能力中的應用。

背景技術

鎘(Cd)是一種有毒的重金屬，也是對環境威脅最大的污染物和對活細胞毒性最大的元素之一。作為一種生物非必需金屬，它可以取代其他必需金屬，在進入人體后，引起機體內離子穩態失衡、蛋白質功能障礙、DNA和質膜損傷，以及活性氧的積累等問題。鎘同時還是一種致癌物質，鎘在人體內積累會導致骨骼脆弱和腎功能衰竭。鎘主要依賴于食物攝入。鎘在腎臟中的生物半衰期較長(約10-30年)，即使長期低劑量攝入也會導致慢性中毒。

現有的研究表明，植物源性膳食Cd是攝入的主要途徑。污染土壤中的Cd藉由植物吸收進而轉移至人畜體內。其中葉菜類蔬菜和谷物類食物是人攝入鎘的主要源頭。一些重要的農作物，如主糧大米和小麥鎘污染事件時有發生，因此解決土壤中鎘金屬吸收問題刻不容緩。現有方法中，主要以土壤修復作為應對土壤中鎘污染的處理方法，但無論是土壤清潔還是土壤置換，針對大規模的污染都是無能為力的，其工程量與巨大的成本使其基本不具有可操作性。而低鎘作物育種是目前相對可行的措施。因此，亟需尋求一種新產品，比如新的抗性基因，來控制植物對于土壤中鎘金屬的吸收，以助于指導低鎘積累的作物育種實踐。

發明內容

本發明的目的在于提供水稻OsABCG48蛋白；

本發明的另一目的在于提供編碼上述玉米水稻OsABCG48蛋白的基因；

本發明的另一目的在于提供含有上述基因序列的重組載體、重組菌或轉基因細胞系、轉基因植物株系；

本發明的另一目的在于提供水稻OsABCG48蛋白及其編碼基因在提高單細胞生物和植物對鎘脅迫抗性中的應用。

本發明所采取的技術方案是：

本發明的第一個方面，提供：

水稻OsABCG48蛋白，其含有如下(1)至(2)任一項所示的氨基酸序列：

(1)SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列；

(2)SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列經取代、缺失和/或增加一個或多個氨基酸和/或末端修飾后且具有提高單細胞生物和植物對鎘脅迫抗性的序列。

其中，上述SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列(序列長度為1480aa)為：