植物耐逆相關(guān)蛋白TaUCP1及其編碼基因和應(yīng)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(guān)蛋白TaUCP1及其編碼基因和應(yīng)用。本發(fā)明提供的蛋白質(zhì)，來源于小麥耐熱性品種TAM107，命名為TaUCP1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(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物耐逆性相關(guān)的由序列1衍生的蛋白質(zhì)。本發(fā)明中構(gòu)建了TaUCP1基因的超表達(dá)載體，轉(zhuǎn)化擬南芥后顯著增加了植物的耐熱性和耐氧化脅迫能力。本發(fā)明對于培育耐高溫植物具有重大價(jià)值。
【專利說明】植物耐逆相關(guān)蛋白TaUCPI及其編碼基因和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種植物耐逆相關(guān)蛋白TaUCPl及其編碼基因和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]全球氣候變暖對作物生產(chǎn)造成了巨大的影響，小麥作為我國重要的糧食作物，受到的高溫脅迫壓力明顯加大，造成其產(chǎn)量降低和品質(zhì)下降，因此開展小麥耐熱性的遺傳和分子生物學(xué)機(jī)理研究，鑒定耐熱相關(guān)基因，具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。[0003]植物遭受高溫脅迫時(shí)，會出現(xiàn)大量差異表達(dá)的基因，而這些差異基因構(gòu)成了應(yīng)答高溫脅迫的分子基礎(chǔ)，對植物耐熱性機(jī)理的研究起著至關(guān)重要的作用。目前已經(jīng)得到功能鑒定的耐熱相關(guān)基因主要包括以下幾類:熱擊轉(zhuǎn)錄因子基因、熱激蛋白基因、激素相關(guān)基因和耐氧化脅迫相關(guān)基因。
[0004]熱激轉(zhuǎn)錄因子(HeatShock Transcription Factors, Hsfs)存在于細(xì)胞內(nèi)，在植物應(yīng)答高溫脅迫過程中起到了重要作用。熱激蛋白(Heat Shock Proteins, HSPs)是細(xì)胞中在熱脅迫條件下在真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中均能誘導(dǎo)表達(dá)的一類誘導(dǎo)蛋白。植物激素是植物自身產(chǎn)生的信號分子，可以從產(chǎn)生部位轉(zhuǎn)移到到作用部位，在極低的濃度下即能產(chǎn)生顯著的生理效應(yīng)。植物在面臨高溫脅迫時(shí)，通常產(chǎn)生大量的R0S，進(jìn)而產(chǎn)生氧化脅迫，所以研究植物耐氧化脅迫機(jī)制對耐熱性的理解有重要的意義。ROS能夠引起植物體內(nèi)大分子物質(zhì)(如脂類、蛋白質(zhì)以及DNA)的損傷，為了保護(hù)細(xì)胞免受ROS的傷害，植物體自身進(jìn)化了一套完整的防御系統(tǒng)，包括酶促抗氧化體系和非酶促抗氧化體系。
[0005]在真核生物中，大量的基因組序列編碼功能未知的蛋白，而大量轉(zhuǎn)錄譜和蛋白譜分析發(fā)現(xiàn)這些未知蛋白在生物的生命過程中發(fā)揮著很重要的作用。小麥作為世界最重要的糧食作物之一，其熱脅迫研究已經(jīng)成為分子生物學(xué)、基因組學(xué)和育種學(xué)等的研究熱點(diǎn)，但是目前人們對其耐熱機(jī)制認(rèn)識仍然不夠，展開對耐熱相關(guān)未知功能基因的研究，不僅是進(jìn)行小麥耐熱性分子育種的重要基礎(chǔ)，而且能夠提高對植物耐熱機(jī)理的認(rèn)識。

【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(guān)蛋白TaUCPl及其編碼基因和應(yīng)用。
[0007]本發(fā)明提供的蛋白質(zhì)，來源于小麥耐熱性品種TAM107，命名為TaUCPl蛋白，是如下(a)或(b):
[0008](a)由序列表中序列I所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；
[0009](b)將序列I的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物耐逆性相關(guān)的由序列I衍生的蛋白質(zhì)。
[0010]為了使(a)中的蛋白質(zhì)便于純化，可在由序列表中序列I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(biāo)簽。
[0011]表1標(biāo)簽的序列
[0012]
【權(quán)利要求】
1. 一種蛋白質(zhì)，是如下(a)或(b): Ca)由序列表中序列I所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)； (b)將序列I的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物耐逆性相關(guān)的由序列I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.如權(quán)利要求2所述的基因，其特征在于:所述基因?yàn)槿缦?I)或(2)或(3)或(4)的DNA分子: (1)序列表的序列2自5’末端第68-559位核苷酸所不的DNA分子； (2)序列表中序列2所示的DNA分子； (3 )在嚴(yán)格條件下與(I)或(2 )限定的DNA序列雜交且編碼與植物耐逆性相關(guān)的蛋白的DNA分子； (4)與(I)或(2)限定的DNA序列具有90%以上同源性且與植物耐逆性相關(guān)的蛋白的DNA分子。
4.含有權(quán)利要求2或3所述基因的重組表達(dá)載體、表達(dá)盒、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或重組菌。
5.擴(kuò)增權(quán)利要求2或3所述基因的全長或其任意片段的引物對。
6.一種培育轉(zhuǎn)基因植物的方法，是將權(quán)利要求2或3所述基因?qū)肽康闹参镏?，得到耐逆性高于所述目的植物的轉(zhuǎn)基因植物。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于:所述耐逆性為耐高溫和/或耐氧化脅迫。
8.權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)、權(quán)利要求2或3所述基因、權(quán)利要求4所述重組表達(dá)載體、表達(dá)盒、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或重組菌在培育耐逆性增加的轉(zhuǎn)基因植物中的應(yīng)用。
9.權(quán)利要求6或7所述方法在植物育種中的應(yīng)用。
10.權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)在調(diào)控植物耐逆性中的應(yīng)用。
【文檔編號】C12N1/15GK103524609SQ201310495009
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】孫其信, 彭惠茹, 謝頌朝, 田雪軍, 倪中福, 姚穎垠, 解超杰, 尤明山, 梁榮奇, 杜金昆, 胡兆榮, 劉志勇 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)