專利名稱：植物抗逆性相關(guān)蛋白PpLEA3-23及其編碼基因與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種植物抗逆性相關(guān)蛋白及其編碼基因與應(yīng)用，特別涉及一種來(lái)源于苔蘚植物的植物抗旱性相關(guān)蛋白PPLEA3-23及其編碼基因與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
苔蘚植物是5億年前古奧陶紀(jì)出現(xiàn)的陸地先鋒植物，其生活史中以“莖葉體”的配子體為主要營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段?！扒o葉體”葉片由單層細(xì)胞組成，僅在其“中肋”處由少數(shù)幾層細(xì)胞組成，無(wú)輸導(dǎo)組織和氣孔等調(diào)控水分代謝的組織結(jié)構(gòu)，保留著明顯的水生植物的特征。由于缺乏水分輸導(dǎo)和調(diào)控系統(tǒng)，因此，當(dāng)原始“苔蘚植物”離水登陸時(shí)，必然首先面對(duì)兩大脅迫水分虧損、溫度驟變。巨大的選擇壓力迫使苔蘚植物進(jìn)化出不同于“維管植物”(蕨類(lèi)、種子植物)的逆境應(yīng)對(duì)機(jī)制。
自然環(huán)境中的干旱、鹽堿、低溫等脅迫因素對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有重要影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成農(nóng)作物大規(guī)模減產(chǎn)，培育耐逆性作物是種植業(yè)的主要目標(biāo)之一。當(dāng)前，通過(guò)基因工程育種獲得具有耐逆性的作物品種是一種行之有效的方法。而該方法中最關(guān)鍵的技術(shù)瓶頸問(wèn)題是有效抗逆基因的篩選與功能發(fā)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種與植物抗旱性相關(guān)的蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。本發(fā)明所提供的與植物抗旱性相關(guān)的蛋白，名稱為PpLEA3_23，來(lái)源于小立碗蘚(Physcomitrella patens),是如下(a)或(b)的蛋白質(zhì)(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；(b)將序列2的氨基酸序列經(jīng)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗旱性相關(guān)的由序列2衍生的蛋白質(zhì)。序列表中序列2由186個(gè)氨基酸殘基組成。為了便于PpLEA3_23蛋白的純化，可在由序列表中序列2的氨基酸殘基序列組成的蛋白質(zhì)的氨基末端或羧基末端連接上如下表所示的標(biāo)簽。表標(biāo)簽的序列
標(biāo)簽殘基序列
Poly-Arg5-6 (通常為 5 個(gè)) RRRRR
Poly-His2-10 (通常為 6 個(gè)) HHHHHH
FLAG8DYKDDDDK
Strep-tag II8WSHPQFEK
權(quán)利要求
1.蛋白質(zhì)，是如下(a)或(b) Ca)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)； (b)將序列2的氨基酸序列經(jīng)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗旱性相關(guān)的由序列2衍生的蛋白質(zhì)。
2.編碼權(quán)利要求I所述蛋白質(zhì)的核酸分子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的核酸分子，其特征在于所述核酸分子是編碼權(quán)利要求I所述蛋白質(zhì)的基因；所述基因是如下I)至4)中任一所述的DNA分子 1)編碼序列為序列表中序列I所示的DNA分子； 2)序列表中序列I所不的DNA分子； 3)在嚴(yán)格條件下與I)或2)限定的DNA分子雜交且編碼權(quán)利要求I所述蛋白質(zhì)的DNA分子; 4)與I)或2)或3)限定的DNA分子具有90%以上同源性且編碼權(quán)利要求I所述蛋白質(zhì)的DNA分子。
4.含有權(quán)利要求2或3所述核酸分子的重組載體、表達(dá)盒、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或重組菌。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的重組載體，其特征在于所述重組載體為重組表達(dá)載體或重組克隆載體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的重組載體，其特征在于所述重組表達(dá)載體中啟動(dòng)所述基因轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)子為Ubiquitin啟動(dòng)子。
7.權(quán)利要求I所述的蛋白質(zhì)，或權(quán)利要求2或3所述的核酸分子，或權(quán)利要求4或5或6所述的重組表達(dá)載體、表達(dá)盒或重組菌在如下al)或a2)中的應(yīng)用 al)調(diào)控植物抗旱性； a2)選育抗旱性提高的植物品種。
8.一種培育抗旱性提高的轉(zhuǎn)基因植物的方法，包括將編碼權(quán)利要求I所述蛋白質(zhì)的基因?qū)肽康闹参镏械玫睫D(zhuǎn)基因植物的步驟；所述轉(zhuǎn)基因植物與所述目的植物相比，抗旱性提聞。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，或權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述植物為單子葉植物或雙子葉植物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用或方法，其特征在于所述單子葉植物為水稻。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種植物抗旱性相關(guān)蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。本發(fā)明所提供的植物抗旱性相關(guān)蛋白是如下(a)或(b)(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；(b)將序列2的氨基酸序列經(jīng)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗旱性相關(guān)的由序列2衍生的蛋白質(zhì)。干旱脅迫實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，干旱處理22天，穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)PpLEA3-23基因株系Line6、Line7、Line8生長(zhǎng)正常，萎蔫率分別為14.2%、21.5%和15.3%，而空載體對(duì)照植株的萎蔫率高達(dá)84.3%，復(fù)水7天后，轉(zhuǎn)基因株系Line8的存活率可達(dá)73%，而空載體對(duì)照植株無(wú)存活，說(shuō)明本發(fā)明提供的PpLEA3-23基因與其編碼的蛋白能顯著提高水稻耐旱性。本發(fā)明對(duì)培育抗旱植物新品種，特別是抗旱水稻具有重要理論及實(shí)際意義。
文檔編號(hào)C12N1/15GK102964438SQ20121049926
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者路鐵剛, 何奕昆, 崔素霞, 吳金霞, 張治國(guó) 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所