植物耐逆相關蛋白ndx及其編碼基因與應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種植物耐逆相關蛋白NDX及其編碼基因與應用。本發(fā)明提供的蛋白質(zhì)，獲自哥倫比亞生態(tài)型擬南芥，命名為NDX蛋白，是如下（a）或（b）：（a）由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；（b）將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物氣孔調(diào)控相關的由序列1衍生的蛋白質(zhì)。本發(fā)明針對植物現(xiàn)有調(diào)控氣孔運動有效功能基因的不足，提供了一種新的植物氣孔調(diào)控相關蛋白及其編碼基因。將NDX基因滅活（或沉默）后，植物表現(xiàn)為失水快、旱敏感的特點。本發(fā)明可應用于基因工程育種，有利于培育出新的調(diào)控氣孔運動作物品種。
【專利說明】植物耐逆相關蛋白NDX及其編碼基因與應用

【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物工程領域，涉及一種植物耐逆相關蛋白NDX及其編碼基因與應 用，特別涉及一種來源于擬南芥并通過調(diào)節(jié)氣孔來增加植物耐逆性的蛋白質(zhì)及其編碼基因 與應用。

【背景技術(shù)】
[0002] 糧食問題是一個世界性的重大問題。我國始終堅持以農(nóng)業(yè)為基礎，采用各種方式 爭取糧食總量穩(wěn)定增長，如通過提高單產(chǎn)或擴大種植面積、增加農(nóng)業(yè)投入、改造中低產(chǎn)田等 途徑來增加糧食產(chǎn)量。但無論通過何種方式，均需克服自然逆境限制或減輕逆境造成的減 產(chǎn)等問題。因此，通過基礎研究認識植物如何應對逆境脅迫，以此改善和提高植物的抗逆 性，已成為農(nóng)業(yè)進一步增產(chǎn)的重要手段，倍受世界各國政府和科學家的關注。
[0003] 干旱脅迫是植物正常生長發(fā)育的主要限制因素。隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人口 膨脹以及生物種群的破壞，水資源短缺現(xiàn)象日趨嚴重，它嚴重地影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán) 境，已成為全球關注的問題，如何提高作物對有限水資源的利用效率，增強作物的抗旱性， 對于提高農(nóng)作物產(chǎn)量具有重大的意義。在作物生長發(fā)育過程中，采用基因工程育種技術(shù)，通 過調(diào)控水分蒸騰速率，從而提高農(nóng)作物對水分利用率，已經(jīng)成為科技工作者所關注的領域 之一。
[0004] 擬南芥是一種典型的模式植物，廣泛用于植物遺傳學、發(fā)育生物學和分子生物學 的研究。擬南芥的大多數(shù)基因在其它植物中都能找到，有關擬南芥的任何發(fā)現(xiàn)都能應用于 其它植物或農(nóng)作物的研究。因此，對擬南芥抗逆境分子機制的研究將極大地有助于找到提 高農(nóng)作物產(chǎn)量的方法。
[0005] 擬南芥的基因組是目前已知植物基因組中最小的，二倍體共有約1.3億個堿基 對，約2. 6萬個基因。目前很多基因的功能還不清楚，利用突變技術(shù)研究基因功能已成為一 種有效的方法。通過對突變體的研究，已經(jīng)成功解析了一些調(diào)控干旱相關的基因的作用機 制，如DREB、CBF、ABRE等，通過超量表達這些基因，已經(jīng)使轉(zhuǎn)基因植物獲得了一定的抗性， 具有一定的可行性。因此，尋找新的功能基因并闡明其功能，具有重要的理論及實踐意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種植物耐逆相關蛋白NDX及其編碼基因與應用。
[0007] 本發(fā)明提供的蛋白質(zhì)，獲自哥倫比亞生態(tài)型擬南芥，命名為NDX蛋白，是如下（a) 或（b)或（c)或（d):
[0008] (a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；
[0009] (b)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或 添加且與植物氣孔調(diào)控相關的由序列1衍生的蛋白質(zhì)；
[0010] (c)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個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的由序列1衍生的蛋白質(zhì)；
[0011] (d)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或 添加且與植物對脫落酸的耐逆性相關的由序列1衍生的蛋白質(zhì)。
[0012] 為了使（a)中的蛋白質(zhì)便于純化，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成 的蛋白質(zhì)的氨基末端或羧基末端連接上如表1所示的標簽。
[0013] 表1標簽的序列
[0014]

【權(quán)利要求】
1. 一種蛋白質(zhì)，是如下（a)或（b)或（C)或（d): (a) 由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)； (b) 將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加 且與植物氣孔調(diào)控相關的由序列1衍生的蛋白質(zhì)； (c) 將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個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的由序列1衍生的蛋白質(zhì)； (d) 將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加 且與植物對脫落酸的耐逆性相關的由序列1衍生的蛋白質(zhì)。
2. 編碼權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)的基因。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基因，其特征在于：所述基因為如下1)或2)或3)或4)或 5)或6)或7)或8)的DNA分子： 1) 其編碼序列是序列表中序列3所不的DNA分子； 2) 序列表中序列2自5 z末端第2264至6703位所示的DNA分子； 3) 序列表中序列2所示的DNA分子； 4) 在嚴格條件下與1)或2)或3)限定的DNA序列雜交且編碼所述蛋白的DNA分子； 5) 與1)或2)或3)限定的DNA序列具有25-50%同源性，且編碼相同功能蛋白質(zhì)的DNA 分子； 6) 與1)或2)或3)限定的DNA序列具有50-75%同源性，且編碼相同功能蛋白質(zhì)的DNA 分子； 7) 與1)或2)或3)限定的DNA序列具有75-90%同源性，且編碼相同功能蛋白質(zhì)的DNA 分子； 8) 與1)或2)或3)限定的DNA序列具有90%以上的同源性，且編碼相同功能蛋白質(zhì)的 DNA分子。
4. 一種培育轉(zhuǎn)基因植物的方法，是抑制出發(fā)植物中權(quán)利要求2或3所述基因的表達，得 到對干旱和/或脫落酸的耐逆性低于所述出發(fā)植物的轉(zhuǎn)基因植物。
5. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：所述"抑制出發(fā)植物中權(quán)利要求2或3所述 基因的表達"的實現(xiàn)方法如下：將干擾載體導入所述出發(fā)植物；所述干擾載體為在植物表達 載體中插入序列表的序列2自5'末端第5746-5925位核苷酸所不的雙鏈DNA分子得到的 重組質(zhì)粒。
6. 含有權(quán)利要求2或3所述基因的表達盒、重組表達載體、轉(zhuǎn)基因細胞系或重組菌。
7. 擴增權(quán)利要求2或3所述基因的全長及其任一片段的引物對。
8. 權(quán)利要求2或3所述基因在培育轉(zhuǎn)基因植物中的應用。
9. 一種培育轉(zhuǎn)基因植物的方法，是將權(quán)利要求2或3所述基因?qū)胫参?，得到對干旱?/或脫落酸的耐逆性高于所述出發(fā)植物的轉(zhuǎn)基因植物。
10. 權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)在調(diào)控植物氣孔中的應用。
【文檔編號】C12N15/11GK104119431SQ201310154335
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月28日
【發(fā)明者】鞏志忠, 段穎, 何俊娜 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學