可增强植物对渗透压的抵抗力的新转录因子制造技术

本发明专利技术涉及一种受渗透压诱导的植物转录因子ＡｔＳＩＺ；一种编码所述转录因子的基因；以及一种利用所述基因增强植物对压力的抵抗力的方法。所述ＡｔＳＩＺ蛋白是一种从拟南芥中分离的多肽，它包含Ｃ＃－［３］Ｈ－型锌指结构，并作为转录调控因子激活有关于植物压力反应的基因转录。因此，通过将包含ＡｔＳＩＺ基因的重组质粒转化到植物中，由于在植物中过度表达所述基因，可产生一种对渗透压的抵抗力增强的植物，并且，从而可增加植物的产量。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种受渗透压诱导的植物转录因子AtSIZ；一种编码所述转录因子的基因；以及一种利用所述基因增强植物对压力的抵抗力的方法。因此，只要对所述渗透压的耐受性有轻微增加，即可期望大量促进农业生产力和农作物的产量。为此，正在进行着许多关于渗透压的植物调控机制、以及涉及所述机制的调控因子的研究。最近的研究已经揭示，植物应用精巧的机制部分地适应渗透压，对这种压力-适应的重要要求之一为对一个基因的转录激活，该基因编码了一种该适应所必须的蛋白质。(Jang etal.，Plant Mol.Biol.，37839-847，1998；Liu et al.，Science，2801943-1945，1998；Pardo et al.，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，959681-9686，1998；Lie et al.，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，973730-3734，2000)。许多受某些压力诱导的基因已经被分离出来了，其特性也已进行了广泛地研究，这有助于理解有关于渗透压适应的机制。根据上述这些研究，已经很清楚有多重信号途径可引起渗透压-反应基因的诱导(Jonak et al.，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，9311274-11279，1996；Ishitani et al.，Plant Cell 91935-1949，1997)，所述这些途径包括ABA(脱落酸)-依赖型或ABA-非依赖型途径(La Rosa et al.，Plant Physiol.，85174-181，1987；Savoure et al.，Mol.Gen.Genet.，254104-109，1997)。另外，已发现一些信号途径对所有渗透压条件如高盐、脱水以及寒冷而言是共有的(Jang et al.，Plant Mol.Biol.，37839-847，1 998；Liu et al.，Science，2801943-1945，1998；Pardo et al.，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，959681-9686，1998；Lie et al.，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，973730-3734，2000)。如上所述，转录控制在所述适应反应中发挥了关键性的作用，并有可能受特异性转录因子调控，若干编码所述转录因子或其同系物的压力-诱导基因现已被分离和定性。(Tague et al.，Plant Mol.Biol.28267-279，1995；Bastola et al.，Plant Mol.Biol.，24701-713，1998；Kasuga et al.，Nat.Biotechnol.，17287-291，1999；van Der Krol et al.，Plant Physiol.，1211153-1162，1999；Nakashima et al.，Plant Mol Biol.，42657-665，2000)。进一步研究提供的信息认为，所述已发现基因中的几个基因编码的转录因子具有一个锌指结构。所述转录因子的例子包括Atmyb2、ATHB-7、mlip15(Kusano et al.，Mol.Gen.Genet.，248507-5 17，1995；Soderman et al.，Plant J.10375-381，1996)、Alfinl(Bastola et al.，Plant Mol.Biol.，24701-713，1998)、AZF1、AZF2、以及AZF3(Sakamoto et al.，Gene，24823-32，2000)。拟南芥植物中的Atmyb2特异性地受脱水压力诱导，然后结合在一段保守的MYB识别序列上，拟南芥的同源转换区基因ATHB-2的诱导由脱水或脱落酸处理引起。农作物中的Mlip15是一种具有bZIP结构的转录因子同构体，受低温诱导。Alfinl，一种锌指蛋白，受高盐压力诱导，并具有一个MsPRP2启动子-结合部位。在调控紫花苜蓿根部中MsPRP2的表达时，Alfinl蛋白发挥了重要作用，并因此有助于提高紫花苜蓿植物的耐盐性。最近有一个报道中提出，已分离和定性了一个编码DRE/CRT结合蛋白的基因系。(Liu et al.，Plant Cell，101391-1406，1998)。根据该报道，所述基因系包括DREB1(结合了蛋白的脱水-诱导元件)和DREB2，该DREB2结合了9个一致性序列，所述一致性序列位于多种受脱水或低温诱导的基因(如RD29A、Cor6.6以及RD17)的启动子区域。不过，上述转录因子只是组成了涉及渗透压反应的大转录因子群的因子中的一部分。因此，关于上述压力-诱导基因，转录因子可调控其转录，通过引起转录因子在植物中的过度表达或抑制，有助于构建植物对压力的抵抗。所以，本专利技术的一个目的是提供一种新的植物转录因子，所述转录因子受渗透压诱导，并诱导多种压力-诱导基因的表达。本专利技术的另一个目的是提供一种编码所述转录因子的基因，以及一种包含所述基因的真核表达载体。本专利技术的再一个目的是提供一种提高植物对渗透压的抵抗力的方法，该方法通过用所述基因转化植物实现。根据本专利技术的一方面内容，本专利技术的前述或其他目的可通过提供植物转录因子AtSIZ来实现，所述AtSIZ有一个包含596个氨基酸残基的氨基酸序列SEQ ID NO2。转录因子AtSIZ从拟南芥中分离，在氨基酸残基211-325之间有3个C3H-型的锌指结构。该AtSIZ在C-末端区域有一个转录活化结构域。此外，所述AtSIZ激活多种受渗透压诱导的基因如COR15a(冷调控蛋白)赋予对冷的抵抗、RD29，赋予对脱水、寒冷、以及高浓度盐的抵抗的转录。当从C-末端区域缺失大约206个氨基酸残基时，AtSIZ对压力-诱导基因的转录有同样的启动能力。但是另外再缺失45个氨基酸残基时，所述AtSIZ的转录-启动能力大大降低。因为这个原因，认为包含氨基酸残基345-390的区域在AtSIZ的转录调控活性中发挥了重要作用。此外，在缺失了C-末端氨基酸残基391-596后，包含氨基酸残基1-390的一部分AtSIZ蛋白可用于构建一种对渗透压的植物抵抗。关于本专利技术，本专利技术提供了包含氨基酸序列SEQ ID NO2的氨基酸残基1-390的一部分AtSIZ蛋白。关于本专利技术的另一方面，提供了一种编码所述转录因子AtSIZ的基因AtSIZ。该基因有一个表示为SEQ ID NO1的核苷酸序列，并受渗透压(尤其是高浓度NaCl)诱导。当AtSIZ基因发生一个突变时，植物变得对渗透压敏感。结果突变植物在其叶子中累积花青素，并破坏叶缘，从而出现了小的、黄化的叶子。而另一方面，即使在野生株植物无法生存的条件下(归因于高浓度NaCl处理所产生的渗透压)，过度表达AtSIZ的植物也表现出高存活率。最后，关于本专利技术的另一个方面，提供了一种借助在植物中引入AtSIZ基因、构建过度表达所述基因的转化植物而增强植物对渗透压的抵抗力的方法。使用这种方法，植物产量可以大大增加。基因转化时，所述AtSIZ基因可以是AtSIZ的全长cDNA，或者是编码部分AtSIZ蛋白(氨基酸残基1-390)的部分基因，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转录因子，包括：氨基酸序列ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２的氨基酸残基１－３９０。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄仁焕，朴海兰，
申请(专利权)人：基诺麦因有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]