[發明專利]橡膠樹轉錄因子HbICE4及其編碼基因與應用

有效

• 申請號: 202110232198.6
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN112961229B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 李言;田維敏;全彩虹;楊署光;吳紹華
• 申請（專利權）人: 中國熱帶農業科學院橡膠研究所
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;C12N15/11;A01H5/00;A01H6/20;A01H6/38
• 代理公司: 深圳市千納專利代理有限公司 44218
• 代理人: 張新蕊

本發明提供了一種橡膠樹轉錄因子HbICE4，其氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。本發明還提供了橡膠樹轉錄因子HbICE4的編碼基因及應用。本發明基因表達分析顯示HbICE4基因在響應低溫脅迫上調表達，且在耐寒性強的橡膠樹品種中表達量顯著高于耐寒性弱的品種，通過轉基因驗證了HbICE4能夠增強轉基因植株的耐寒性、耐旱性和耐鹽性等，這對于認識植物在非休眠條件下對低溫脅迫、鹽脅迫、干旱脅迫等的抗性機制以及通過轉基因技術定向改良高產品種的低溫脅迫、鹽脅迫、干旱脅迫等具有重要的理論意義和實際應用價值，該基因可作為重要的基因資源，在橡膠樹和其他植物抗逆基因工程中得到應用。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及橡膠樹轉錄因子HbICE4及其編碼基因與應用。

背景技術

ICE(inducer of CBF expression)是CBF誘導表達的轉錄激活因子。植物中ICE的結構，除含典型bHLH結構域外，還存在S富集區、NLS區和轉膜區，且bHLH結構域均含有19個保守的KMDRASILGDAI(D/E)YLKELL氨基酸。其基因分別在西紅柿、黃瓜、煙草、香蕉等不同植物中發現，可提高植物的抗寒性。研究表明，AtICE屬于組成型表達基因，編碼含bHLH的MYC類(MYC-like transcription factors)轉錄激活因子MYC(Myelocytomatosis)家族成員可以應答多種植物激素，在介導的植物環境脅迫反應中起著非常重要的轉錄調控作用。

橡膠樹(Hevea brasiliensisMuell.Arg.)原產南美洲亞馬遜河流域，是典型的熱帶雨林樹種。我國的植膠區位于熱帶北緣，屬于非傳統植膠區，經常性遭遇的寒流。因此，生產上需要高產又抗寒的新品種，但是高產耐寒品種極其匱乏。這是由于橡膠樹常規育種周期長，雜交次代少，高產和耐寒性狀難于聚合；橡膠樹耐寒性選育種依賴大田及前哨苗圃鑒定，不僅鑒定周期長、效率低，而且耗費大量的人力、物力和土地資源。本項目采取正向遺傳學研究策略，利用建立的橡膠樹抗寒性室內鑒定實驗系統和已知抗寒性強弱的橡膠樹無性系為材料，從分子生物學和遺傳轉化層面，揭示了橡膠樹低溫脅迫抗性的分子機制，鑒定了ICE4基因的功能，對于認識植物在非休眠條件下對低溫脅迫等的抗性機制以及通過轉基因技術定向改良高產品種的低溫脅迫抗性具有重要的理論意義和實際應用價值。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種橡膠樹轉錄因子HbICE4及其編碼基因與應用。

本發明的第一個方面是提供一種橡膠樹轉錄因子HbICE4，其氨基酸序列如SEQ IDNO:1所示。

本發明的第二個方面是提供一種橡膠樹轉錄因子HbICE4基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示。

本發明的第三個方面是提供一種重組載體，其包含原始載體和本發明第二個方面所述的橡膠樹轉錄因子HbICE4基因。

其中，所述原始載體可以采用基因重組領域中常用的載體，例如病毒、質粒等。本發明對此不進行限定。在本發明的一個具體實施方式中，所述原始載體采用pCAMBIA1302載體質粒，但應當理解的是，本發明還可以采用其他質粒、或者病毒等。

優選地，所述原始載體為pCAMBIA1302載體質粒，SEQ ID NO:2所示核苷酸序列位于pCAMBIA1302載體質粒的Spe I和BstEⅡ兩限制性內切酶位點之間。

本發明的第四個方面是提供如本發明第一個方面所述的橡膠樹轉錄因子HbICE4、或者本發明第二個方面所述的橡膠樹轉錄因子HbICE4基因、或者本發明第三個方面所述的重組載體在提高植物耐寒性、和/或耐鹽性、和/或耐旱性中的應用。

其中，所述鹽為氯化鈉。

本發明的第五個方面是提供一種提高植物耐寒性、和/或耐鹽性、和/或耐旱性的方法，其特征在于，將本發明第二個方面所述的橡膠樹轉錄因子HbICE4基因、或者本發明第三個方面所述的重組載體轉染至植物。