本发明专利技术公开了一种植物抗逆相关蛋白及其编码基因与应用。该植物抗旱调控蛋白是如下1)或2)的蛋白质：1)序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；2)将序列表中序列3所示的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有植物抗旱调控蛋白活性的蛋白质。该蛋白具有泛素连接酶活性的蛋白，是ABA信号传导途径的一个正调控因子。将与植物抗逆相关蛋白的编码基因导入野生型拟南芥的转基因实验证明，转入RHA2b基因的植株的抗旱性有明显提高。本发明专利技术培育转基因植物的方法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】
本专利技术涉及一种蛋白及其编码基因与应用，尤其涉及一种植物抗逆相关蛋白及其编码基因与应用。
技术介绍
脱落酸(abscisic acid，ABA)是一种非常重要的天然植物生长激素，是最早得到确认的五大类植物激素之一。脱落酸参与了许多植物生长和发育过程，如种子萌发、幼苗生长、叶片气孔开闭等，此外还是一种重要的抗逆诱导因子，介导了植物对逆境如干旱、盐碱、低温等的抵抗作用，因此脱落酸信号转导的研究对植物生长发育调控的理解、作物产量和品质的提高具有十分重要的意义。目前，ABA信号传导途径中，已经有四个不同的RING FINGER类泛素连接酶的功能研究报道，AIP2，AFP和KEG是三个负调控因子，分别降解ABA信号途径两个基本点重要的组分ABI3和ABI5。SDRI1位于ABI3和ABI5的下游，是ABA信号途径的正调控因子。
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及其编码基因。本专利技术所提供的与植物抗逆性相关的蛋白，名称为RHA2b，来源于拟南芥(Arabidopsis thaliana)，是如下1)或2)的蛋白质：1)序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；2)将序列表中序列3所示的氨基酸残基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由1)衍生的蛋白质。其中，序列表中的序列3由147个氨基酸残基组成，其中，疏水氨基酸占55个，亲水氨基酸占46个，碱性氨基酸占12个，酸性氨基酸占10个，该蛋白质的分子量为16.24KD，等电点为8.16。为了使1)中的RHA2b便于纯化，可在由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。表1.标签的序列 标签 残基 序列 Poly-Arg 5-6(通常为5个) RRRRR Poly-His 2-10(通常为6个) HHHHHH FLAG 8 DYKDDDDK Strep-tag II 8 WSHPQFEK--> c-myc 10 EQKLISEEDL上述2)中的RHA2b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2)中的RHA2b的编码基因可通过将序列表中序列2(即序列表中序列1自5′末端第2019-2462位碱基)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，和/或在其5′端和/或3′端连上表1所示的标签的编码序列得到。上述与植物抗逆性相关蛋白的cDNA基因也属于本专利技术的保护范围。与植物抗逆性相关蛋白的cDNA基因具体可为如下1)-4)中任一所述的基因：1)其编码序列是序列表中的序列2；2)核苷酸序列是序列表中的序列1的基因；3)在严格条件下与1)或2)的基因杂交且编码所述蛋白的基因；4)与1)或2)的基因具有90％以上的同源性且编码所述蛋白的基因。序列表中的序列1由2811个碱基组成，序列1的5’端未翻译区包括54个碱基，3’端未翻译区包括349个碱基(其中包括34个碱基组成的PolyA)，编码区由2019-2462组成(也即序列表中序列2的自5′末端第1-444位碱基)，编码具有序列表中序列3的氨基酸序列的RHA2b蛋白，编码区中，A占20.50％(91个)，C占32.43％(144个)，G占18.92％(84个)，T占28.15％(125个)，A+T占48.65％(216个)，C+G占51.35％(228个)。上述严格条件可为用0.1×SSPE(或0.1×SSC)，0.1％SDS的溶液，在DNA或者RNA杂交实验中65℃下杂交并洗膜。含有上述与植物抗逆性相关蛋白编码基因的表达盒、重组载体、转基因细胞系和重组菌也属于本专利技术的保护范围。可用现有的植物表达载体构建含有RHA2b基因的重组表达载体。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pCAMBIA3301、pCAMBIA1300、pBI121、pBin19、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301-UbiN或其它衍生植物表达载体。使用RHA2b基因构建重组表达载体时，可在其转录起始核苷酸前加上任何一种增强型、组成型、组织特异型或诱导型启动子，如花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子、泛素(Ubiquitin)基因启动子(pUbi)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植物表达载体时，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，可对所用植物表达载体进行加工，如加入在植物中表达可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(GUS基因、GFP基因、萤光素酶基因等)、具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等)或是抗化学试剂标记基因(如抗除莠剂基因)等。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。所述重组表达载体具体可为在植物表达载体pCanG-HA的多克隆位点间插入上述与植物抗逆性相关蛋白的编码基因得到的重组表达载体，如重组表达载体-->pCanG-HA-RHA2b。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，是将上述与植物抗逆性相关蛋白的编码基因RHA2b导入目的植物中，得到抗逆性强于目的植物的抗逆转基因植物。上述与植物抗逆性相关蛋白的编码基因RHA2b是通过所述重组表达载体导入植物中的。上述抗逆转基因植物具体可为抗旱(耐旱)转基因植物。携带有本专利技术的与植物抗逆性相关蛋白编码基因RHA2b的植物表达载体可通过Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化到植物细胞或组织中。被转化的植物宿主既可以为单子叶植物又可以为双子叶植物，主要可以是水稻、小麦、大豆、烟草、玉米、油菜、高粱、棉花等农作物，也可以是苜蓿、三叶草、冰草等牧草以及草莓、西红柿等果蔬花卉植物。本专利技术从拟南芥(Arabidopsis thaliana)中筛选到的抗旱调控的RHA2b基因，将该基因导入拟南芥野生型(Col-0生态型)的转基因过量表达抗旱实验证明，转入RHA2b的转pCanG-HA-RHA2b植株复活率为100％，未转基因的拟南芥(Col-0生态型)的复活率为52％，RHA2b突变体Salk 014943的复活率为33％。说明转pCanG-HA-RHA2b植株的抗旱性远高于未转基因的拟南芥(Col-0生态型)的抗旱性。本专利技术的植物抗旱调控蛋白也是ABA信号传导蛋白，是具有泛素连接酶活性的蛋白，其编码基因是RING FINGER家族中结构相对简单的一个新基因。功能研究表明，本专利技术的植物ABA信号传导及抗旱调控蛋白是ABA信号传导途径的一个正调控因子。本专利技术的植物ABA信号传导及抗旱调控蛋白可调节植物对ABA的敏感性和对干旱胁迫的反应，本专利技术培育转基因植物的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蛋白，是如下1)或2)的蛋白质：1)序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；2)将序列表中序列3所示的氨基酸残基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由1)衍生的蛋白质。
【技术特征摘要】
1.一种蛋白，是如下1)或2)的蛋白质：1)序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；2)将序列表中序列3所示的氨基酸残基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由1)衍生的蛋白质。2.权利要求1所述的蛋白的编码基因。3.根据权利要求2所述的编码基因，其特征在于：所述蛋白的编码基因是如下1)-4)中任一所述的基因：1)其编码序列是序列表中的序列2；2)核苷酸序列是序列表中的序列1的基因；3)在严格条件下与1)或2)的基因杂交且编码权利要求1所述蛋白的基因；4)与1)或2)的基因具有90％以上的同源性且编码权利要求1所述蛋白的基因。4.含有权利要求2或3所述基因的重组载体。5.根据权利要求4所述的重组...
【专利技术属性】
技术研发人员：李传友，李红美，卜庆云，蒋红玲，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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