蛋白质PpLEA3‑3在调控植物抗逆性中的应用制造技术

本发明专利技术公开了蛋白质PpLEA3‑3在调控植物抗逆性中的应用。所述蛋白质PpLEA3‑3为a1)或a2)或a3)：a1)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；a2)在序列表中序列2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；a3)将序列表中序列2所示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/或添加得到的与抗逆性相关的蛋白质。实验证明，与野生型拟南芥相比，过表达PpLEA3‑3基因的拟南芥的抗逆性显著增加。本发明专利技术对植物抗逆性的新材料的选育具有重要应用价值。

Application of PpLEA3 protein 3 in the regulation of plant stress

The invention discloses protein PpLEA3 3 in the regulation of plant stress. The protein PpLEA3 3 A1) or A2) or A3):a1) amino acid sequence is sequence 2 in a sequence table shown in protein; A2) in sequence 2 in the sequence table shown in the N end of a protein or / and C end connection label obtained fusion protein; A3) the amino acid sequence the sequence in the sequence table 2 shown by one or several amino acid substitution and deletion and / or add are associated with the resistance of the protein. Experiments show that, compared with the wild type Arabidopsis, expression of PpLEA3 3 gene in Arabidopsis resistance increased significantly. The invention has important application value for the breeding of a new material for resisting stress of plants.

【技术实现步骤摘要】
蛋白质PpLEA3-3在调控植物抗逆性中的应用
本专利技术涉及生物
，具体涉及蛋白质PpLEA3-3在调控植物抗逆性中的应用。
技术介绍
植物的生长发育过程中经受的环境胁迫多种多样，主要有干旱和高盐等。运用基因工程技术改良农作物可以提高其对逆境的抵抗能力，从而提高农作物产量，这是现在现代生命科学研究的热点话题。近年来人们从生理、生化、代谢、生态、遗传等角度对于植物响应各种非生物胁迫做了大量研究。随着后来分子生物学的发展，人们从分子水平上对于植物抗逆机制有了更进一步研究，在基因组成、表达调控和信号传导等方面都积累了丰富的资料，为基因工程改良植物的抗胁迫性能开拓了新的途径，其中最关键的技术瓶颈问题是有效抗逆基因的筛选与功能发现。苔藓植物是5亿年前古奥陶纪出现的陆地先锋植物，其中“茎叶体”的配子体在其生活史中是主要营养生长阶段。“茎叶体”叶片由单层细胞组成，仅在其“中肋”处由少数几层细胞组成，缺乏输导组织和气孔等调控水分代谢的组织结构，保留着明显的水生植物的特征。当原始“苔藓植物”离水登陆时，由于缺乏水分输导和调控系统，水分亏损和温度骤变会成为主要的两大胁迫。巨大的选择压力迫使苔藓植物进化出不同于维管植物(如蕨类、种子植物)的逆境应对机制，如存在于苔藓植物细胞内的一些抗逆基因可以保护细胞免于逆境伤害。小立碗藓是一种苔藓植物，是研究水生植物向陆生植物进化过程的理想物种。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何提高植物的抗逆性。为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了蛋白质PpLEA3-3在调控植物抗逆性中的应用；所述蛋白质PpLEA3-3为a1)或a2)或a3)：a1)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；a2)在序列表中序列2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；a3)将序列表中序列2所示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/或添加得到的与抗逆性相关的蛋白质。其中，序列表中序列2可由554个氨基酸残基组成。为了使a1)中的蛋白质便于纯化，可在序列表中序列2所示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-Arg5-6(通常为5个)RRRRRPoly-His2-10(通常为6个)HHHHHHFLAG8DYKDDDDKStrep-tagII8WSHPQFEKc-myc10EQKLISEEDL上述a3)中的蛋白质PpLEA3-3，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。上述a3)中的蛋白质PpLEA3-3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a3)中的蛋白质PpLEA3-3的编码基因可通过将序列表中序列1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。上述应用中，所述调控植物抗逆性具体可为增加植物抗逆性。编码所述蛋白质PpLEA3-3的核酸分子在调控植物抗逆性中的应用也属于本专利技术的保护范围。所述编码所述蛋白质PpLEA3-3的核酸分子可为如下b1)或b2)或b3)或b4)所示的DNA分子：b1)编码区是序列表中序列1所示的DNA分子；b2)核苷酸序列是序列表中序列1所示的DNA分子；b3)与b1)或b2)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1中所述蛋白质PpLEA3-3的DNA分子；b4)在严格条件下与b1)或b2)限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1中所述蛋白质PpLEA3-3的DNA分子。其中，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或hnRNA等。其中，序列表中序列1由1665个核苷酸组成，编码序列表中序列2所示的氨基酸序列。本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本专利技术的蛋白质PpLEA3-3的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本专利技术分离得到的蛋白质PpLEA3-3的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码蛋白质PpLEA3-3且具有蛋白质PpLEA3-3的功能，均是衍生于本专利技术的核苷酸序列并且等同于本专利技术的序列。这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本专利技术的编码序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的核苷酸序列具有75％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。上述应用中，所述植物可为如下c1)至c5)的任一种：c1)双子叶植物；c2)单子叶植物；c3)十字花科植物；c4)拟南芥；c5)野生型拟南芥Columbia。上述应用中，所述抗逆性可为抗盐性和/或抗旱性。为解决上述问题，本专利技术还提供了一种培育抗逆性转基因植物的方法。本专利技术所提供的培育抗逆性转基因植物的方法，包括使所述蛋白质PpLEA3-3在受体植物中表达或过表达、或提高受体植物中所述蛋白质PpLEA3-3的活性，得到转基因植物的步骤；与所述受体植物相比，所述转基因植物的抗逆性提高。上述方法中，所述“使所述蛋白质PpLEA3-3在受体植物中表达或过表达、或提高受体植物中所述蛋白质PpLEA3-3的活性”可通过多拷贝、改变启动子、调控因子、转基因等本领域熟知的方法，达到表达或过表达所述蛋白质PpLEA3-3、或提高所述蛋白质PpLEA3-3的活性的效果。上述方法中，所述“使所述蛋白质PpLEA3-3在受体植物中表达或过表达、或提高受体植物中所述蛋白质PpLEA3-3的活性”具体可为向受体植物中导入所述蛋白质PpLEA3-3的编码基因。上述方法中，所述蛋白质PpLEA3-3的编码基因可为如下b1)或b2)或b3)或b4)所示的DNA分子：b1)编码区是序列表中序列1所示的DNA分子；b2)核苷酸序列是序列表中序列1所示的DNA分子；b3)与b1)或b2)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1中所述蛋白质PpLEA3-3的DNA分子；b4)在严格条件下与b1)或b2)限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1中所述蛋白质PpLEA3-3的DNA分子。其中，序列表中序列1由1665个核苷酸组成，编码序列表中序列2所示的氨基酸序列。上述方法中，所述受体植物可为如下c1)至c5)的任一种：c1)双子叶植物；c2)单子叶植物；c3)十字花科植物；c4)拟南芥；c5)野生型拟南芥Columbia。上述方法中，所述“向受体植物中导入所述蛋白质PpLEA3-3的编码基因”可通过向受体植物中导入重组载体实现；所述重组载体可为将所述蛋白质PpLEA3-3的编码基因插入出发质粒得到的重组质粒。所述重组载体具体可为重组质粒35S::PpLEA3-3:eGFP。所述重组质粒35S::PpLEA3-3:eGFP具体可为将载体pPZP111的限制性内切酶BamHⅠ和KpnⅠ识别序列间的片段(载体pPZP111被限制性内切酶BamHⅠ和KpnⅠ本文档来自技高网...

【技术保护点】
蛋白质PpLEA3‑3在调控植物抗逆性中的应用；所述蛋白质PpLEA3‑3为a1)或a2)或a3)：a1)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；a2)在序列表中序列2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；a3)将序列表中序列2所示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/或添加得到的与抗逆性相关的蛋白质。

【技术特征摘要】
1.蛋白质PpLEA3-3在调控植物抗逆性中的应用；所述蛋白质PpLEA3-3为a1)或a2)或a3)：a1)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；a2)在序列表中序列2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；a3)将序列表中序列2所示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/或添加得到的与抗逆性相关的蛋白质。2.编码权利要求1中所述蛋白质PpLEA3-3的核酸分子在调控植物抗逆性中的应用。3.如权利要求2所述的应用，其特征在于：所述编码权利要求1中所述蛋白质PpLEA3-3的核酸分子为如下b1)或b2)或b3)或b4)所示的DNA分子：b1)编码区是序列表中序列1所示的DNA分子；b2)核苷酸序列是序列表中序列1所示的DNA分子；b3)与b1)或b2)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1中所述蛋白质PpLEA3-3的DNA分子；b4)在严格条件下与b1)或b2)限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1中所述蛋白质PpLEA3-3的DNA分子。4.如权利要求1至3任...

【专利技术属性】
技术研发人员：何奕騉，胡勇，包方，张晓晨，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：发明
国别省市：北京,11