与植物抗逆性相关的蛋白BhDNAJC2及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种与植物抗逆性相关的蛋白BhDNAJC2及其编码基因与应用。本发明专利技术所提供的蛋白是如下a)或b)：a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将a)所限定的蛋白质的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加，且与植物抗逆性相关的蛋白质。实验证明，将蛋白的编码基因导入野生型拟南芥，得到转基因拟南芥，与野生型拟南芥相比，抗旱、抗盐和抗碱性明显提高。本发明专利技术对于培育抗旱、抗盐和抗碱性提高的作物、林草等新品种具有重要的理论及实际意义，可用于农牧业和生态环境治理所需的抗性植物品种的培育与鉴定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于基因工程领域，涉及一种与植物抗逆性相关的蛋白BhDNAJC2及其编 码基因与应用。
技术介绍
随着全球水资源的缺乏和极端气候事件的增长，逆境对作物的产量和品质的影响 日趋显著。因此，通过分子操作技术提高作物的抗逆性日显重要。 生物体受到干旱胁迫或其它不良环境因素后，会产生一系列的应激反应，其中热 激蛋白（heat shock protein, HSP) -方面能促使新生蛋白折叠和错误折叠的蛋白重新正 确折叠，另一方面还能使变性聚集蛋白降解，同时维持一系列酶和细胞膜的稳定性。进一步 研究发现，HSPs的含量与生物体耐胁迫性呈正相关，且能够提高生物体的应激能力和在逆 境中的存活率。 复苏植物可以忍受极度干旱的条件，待水份充足时又能很快恢复正常生命活动。 已知被子植物中的复苏植物很少，且主要分布在南非、南美和澳大利亚。旋蒴苣苔（Boea hygrometrica)是在我国分布的一种苦苣苔科复苏植物，该植物在以石灰岩为主的喀 :斯特 高盐重碱地区生长旺盛，其叶片具有很强的耐旱复苏能力，在室温、相对空气湿度为0的条 件下生长72小时后，叶片相对含水量降为3%左右，叶片面积皱缩至原叶片面积的1/3以 下，光合作用基本停止。只要重新给水，叶片就可以吸水伸展，并恢复成未处理前的叶片表 观状态和生理状态（包括光合作用的恢复）。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种与植物抗逆性相关的蛋白BhDNAJC2及其编码基因与应 用。 本专利技术所提供的蛋白质，名称为BhDNAJC2,来源于苦苣苔科的旋蒴苣苔（Boea hygrometrica),是如下（a)或（b): (a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质； (b)将（a)所限定的蛋白质的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/ 或缺失和/或添加，且与植物抗逆性相关的蛋白质。 为了便于BhDNAJC2蛋白的纯化，可在由序列表中序列1的氨基酸残基序列组成的 蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如下表所示的标签。 表：标签的序列 标签残基序列 上述（b)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。 上述（b)中的蛋白质的编码基因可通过将序列表中序列2所示的DNA序列中缺失一个或几 个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变。 编码所述BhDNAJC2蛋白的核酸分子也属于本专利技术的保护范围。 所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA ;所述核酸分子也可以 是 RNA，如 mRNA、hnRNA 或 tRNA 等。 在本专利技术的一个实施例中，所述核酸分子具体为编码所述BhDNAJC2蛋白的基因 (命名为BhDNAJC2);所述BhDNAJC2基因可为如下1)至5)中任一所述的DNA分子： 1)编码序列为序列表中序列2的第193-696位所TK的DNA分子； 2)序列表中序列2的第181-721位所示的DNA分子； 3)序列表中序列2所示的DNA分子； 4)在严格条件下与1) -3)中任一限定的DNA分子杂交且编码所述蛋白质的DNA分 子； 5)与1)-4)中任一限定的DNA分子具有90%以上同源性且编码所述蛋白质的DNA 分子。 上述严格条件可为用6 X SSC，0.5 % SDS的溶液，在65°C下杂交，然后用2 X SSC， 0· 1 % SDS 和 I X SSC，0· 1 % SDS 各洗膜一次。 其中，序列2由913个核苷酸组成，第193-696位为0RF，编码序列表中序列1所示 的BhDNAJC2蛋白。 含有上述核酸分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌也属于本专利技术的 保护范围。 所述重组载体可为重组表达载体，也可为重组克隆载体。 所述重组表达载体可用现有的植物表达载体构建。所述植物表达载体包括双元 农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等，如pGreen0029、pCAMBIA3301、pCAMBIA1300、 ?81121、？8丨1119、？041^142301、？041^141301-1]1^~或其它衍生植物表达载体。所述植物表达 载体还可包含外源基因的3'端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加 工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3'端。使 用所述基因构建重组表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型、组成型、 组织特异型或诱导型启动子，例如花椰菜花叶病毒（CAMV) 35S启动子、泛素基因 Ubiquitin 启动子（PUbi)、胁迫诱导型启动子rd29A等，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合 使用；此外，使用本专利技术的基因构建重组表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或 转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与 编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的 来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结 构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用重组表达载体进行 加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因、具有抗性 的抗生素标记物或是抗化学试剂标记基因等。也可不加任何选择性标记基因，直接以逆境 筛选转化植株。 在本专利技术的实施例中，所述重组表达载体中启动所述BhDNAJC2基因转录的启动 子具体为PA35S启动子；终止所述BhDNAJC2基因转录的终止子具体为pA35S终止子。 更为具体的，所述重组表达载体为在pLeela载体的重组位点attRl和attR2之间 插入所述BhDNAJC2基因得到的重组质粒。 所述表达盒由能够启动所述BhDNAJC2基因表达的启动子，所述BhDNAJC2基因，以 及转录终止序列组成。 所述BhDNAJC2蛋白，或所述核酸分子，或所述重组表达载体、表达盒或重组菌在 如下任一中的应用也属于本专利技术的保护范围： (al)调控植物抗逆性； (a2)选育抗逆性提高的植物品种。 在本专利技术中，所述调控植物抗逆性体现在：在所述植物体内，若所述BhDNAJC2基 因的表达量越高，则所述植物的抗逆性越强。 在本专利技术中，所述选育抗逆性提高的植物品种的方法，具体可包括将所述 BhDNAJC2基因表达量较高的植株作为亲本进行杂交的步骤。 本专利技术的另一个目的是提供一种培育抗逆性提高的转基因植物的方法。 本专利技术所提供的培育抗逆性提高的转基因植物的方法，具体可包括如下步骤： a)向目的植物中导入所述BhDNAJC2蛋白的编码基因，得到表达所述编码基因的 转基因植物； b)从步骤a)所得转基因植物中得到与所述目的植物相比，抗逆性提高的转基因 植物。 所述BhDNAJC2蛋白在所述转基因植物中的表达量高于所述目的植物。编码所述 BhDNAJC2蛋白的基因（即所述BhDNAJC2基因）具体可为如下1)至5)中任一所述的DNA 分子： 1)编码序列为序列表中序列2的第193-696位所示的DNA分子； 2)序列表中序列2的第181-721位所示的DNA分子； 3)序列表中序列2所示的DNA分子； 4)在严格条件下与1) -3)中任一限定的DNA分本文档来自技高网...

【技术保护点】
蛋白质，是如下(a)或(b)：(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将(a)所限定的蛋白质的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加，且与植物抗逆性相关的蛋白质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓馨，陈世璇，
申请(专利权)人：中国科学院植物研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11