热激蛋白Hsp17.6CII在调控植物耐盐碱中的应用制造技术

本发明专利技术公开了热激蛋白Hsp17.6CII在调控植物耐盐碱中的应用。本发明专利技术提供了热激蛋白Hsp17.6CII在如下A‑D中至少一种中的应用：A、调控植物耐盐性和/或耐碱性；B、调控CAT酶的活性；C、调控CAT酶在热胁迫下发生聚集；D、维持CAT酶在热胁迫下的折叠状态。本发明专利技术的实验证明，将Hsp17.6CII基因过表达到野生型拟南芥col‑0中得到的转基因植物，转入col‑0的转基因植物对盐碱的耐性高于野生型拟南芥col‑0，从而证明，Hsp17.6CII可以通过调控CAT提高植物对盐碱的耐性；另外，热激蛋白Hsp17.6CII在提高CAT酶的活性且抑制CAT酶在热胁迫下发生聚集。

Application of hsp17.6cii in the regulation of plant salt tolerance

【技术实现步骤摘要】
热激蛋白Hsp17.6CII在调控植物耐盐碱中的应用
本专利技术涉及生物
，尤其涉及热激蛋白Hsp17.6CII在调控植物耐盐碱中的应用。
技术介绍
植物受到各种非生物胁迫时,细胞内的活性氧水平升高,通过信号级联系统传递信号,调控基因表达,促进植物对胁迫应答。但是，升高的活性氧需要及时被降解，以免对植物自身造成损伤。过氧化氢酶(CAT)通过降解H2O2调控细胞内活性氧的含量,参与到植物对逆境的响应过程中。在多种植物中都发现,CAT和盐胁迫有关，盐胁迫处理下,过氧化氢酶的活性升高，例如在水稻中过量表达大肠杆菌的过氧化氢酶KatE会提高水稻对盐胁迫的耐受性。同时CAT也参与到光胁迫的响应中。在光照强度较高时,过氧化氢酶cat2突变体中光呼吸作用大量产生的H2O2不能及时被清除,细胞内活性氧平衡遭到破坏,使cat2表现出明显的细胞死亡表型,叶片出现卷曲黄化；但提高CO2浓度可以将cat2的表型完全恢复，表明过氧化氢酶CAT2参与到拟南芥光呼吸过程中产生的H2O2的清除作用。此外,过氧化氢酶CAT也参与到植物对干旱的响应过程中。在小麦中,严重的干旱会使过氧化氢酶CAT的活性升高,同时,干旱会引起过氧化氢酶CAT1和CAT2转录下降,并且影响过氧化氢酶CAT1和CAT2的昼夜表达节律。以上研究结果都表明,CAT参与了植物响应各种外界胁迫的过程中，并且逆境胁迫下过氧化氢酶活性的维持也同样十分重要。小分子热激蛋白sHsps是一组分子量为12-43kD，并且在C端含有一个保守的ACD结构域的一类蛋白。小分子热激蛋白sHsps具有分子伴侣的功能，在逆境胁迫条件下，小分子热激蛋白sHsps会形成大量的寡聚物，这些sHsps聚合体与目标蛋白结合以防止目标蛋白的损伤，小分子热激蛋白与Hsp100/Hsp70和Hsp60相互作用，保持目标蛋白的三维构象，保持其生物学功能。小分子热激蛋白最初发现被热胁迫诱导，现在已表明它在生物体内广泛分布，多种非生物逆境胁迫都会诱导sHsps的表达，sHsps的表达水平与植物的多种抗逆性密切相关。据报道，目前我国存在盐碱化的土地面积几乎与我国可耕地面积相当，每年造成经济损失不可估量，并且盐碱化土地每年还在以很高的速度增加，每年会有大量土地因为耕作不善而退化为不适宜作物生长的盐碱地。如何改良作物，使农作物可以耐受盐碱地并且不影响作物的产量和品质，成为了亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供如下1)-3)中任一种物质的用途。本专利技术提供了如下1)-3)中任一种物质在如下A-D中至少一种中的应用：A、调控植物耐盐性和/或耐碱性；B、调控CAT酶的活性；C、调控CAT酶在热胁迫下发生聚集；D、维持CAT酶在热胁迫下的折叠状态；1)蛋白Hsp17.6CII；2)蛋白Hsp17.6CII编码核酸分子；3)含有蛋白Hsp17.6CII编码核酸分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。本专利技术另一个目的是提供如下1)-3)中任一种物质的另一个用途。本专利技术提供了如下1)-3)中任一种物质在培育耐盐性和/或耐碱性提高的植物中的应用：1)蛋白Hsp17.6CII；2)蛋白Hsp17.6CII编码核酸分子；3)含有蛋白Hsp17.6CII编码核酸分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。上述应用中，所述蛋白Hsp17.6CII为如下(1)或(2)：(1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(2)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/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白质。上述应用中，所述蛋白Hsp17.6CII编码核酸分子是如下1)至3)中任一所述的DNA分子：1)序列表中序列1所示的DNA分子；2)在严格条件下与1)所限定的DNA分子杂交且编码由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的DNA分子；3)与1)所限定的DNA分子至少具有70％、至少具有75％、至少具有80％、至少具有85％、至少具有90％、至少具有95％、至少具有96％、至少具有97％、至少具有98％或至少具有99％同源性且编码由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的DNA分子。上述应用中，所述调控植物耐盐性和/或耐碱性为提高植物耐盐性和/或耐碱性；或所述调控CAT酶的活性为提高CAT酶的活性，具体为提高CAT酶的水解H2O2的活性。或所述调控CAT酶在热胁迫下发生聚集为抑制CAT酶在热胁迫下发生聚集。上述应用中，所述植物为单子叶植物或双子叶植物；或，所述双子叶植物具体为豆科植物或十字花科植物。本专利技术第三个目的是提供一种培育耐盐性和/或耐碱性提高的转基因植物的方法。本专利技术提供的方法，为提高目的植物中蛋白Hsp17.6CII活性，得到转基因植物；所述转基因植物的耐盐性高于所述目的植物；和/或，所述转基因植物的耐碱性高于所述目的植物。上述方法中，所述提高目的植物中蛋白Hsp17.6CII活性为将蛋白Hsp17.6CII编码核酸分子导入目的植物中。上述方法中，所述蛋白Hsp17.6CII为如下(1)或(2)：(1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(2)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/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白质；或，所述蛋白Hsp17.6CII编码核酸分子是如下1)至3)中任一所述的DNA分子：1)序列表中序列1所示的DNA分子；2)在严格条件下与1)所限定的DNA分子杂交且编码由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的DNA分子；3)与1)所限定的DNA分子至少具有70％、至少具有75％、至少具有80％、至少具有85％、至少具有90％、至少具有95％、至少具有96％、至少具有97％、至少具有98％或至少具有99％同源性且编码由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的DNA分子。上述方法中，所述植物为单子叶植物或双子叶植物；所述双子叶植物具体为豆科植物或十字花科植物。本专利技术的实验证明，将Hsp17.6CII基因过表达到野生型拟南芥col-0、突变体nca1-3或cat2cat3中得到的转基因植物，转入col-0的转基因植物对盐碱的耐性高于野生型拟南芥col-0，转入突变体nca1-3或cat2cat3中得到的转基因植物的表型与未转基因前的nca1-3或cat2cat3拟南芥无显著差异，从而证明，Hsp17.6CII可以通过调控CAT提高植物对盐碱的耐性；另外，热激蛋白Hsp17.6CII在提高CAT酶的活性且抑制CAT酶在热胁迫下发生聚集。附图说明图1为热激蛋白Hsp17.6CII与过氧化氢酶CAT相互作用分析。图2为热激蛋白Hsp17.6CII保持CAT2蛋白的活本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.如下1）-3）中任一种物质在如下A-D中至少一种中的应用：/nA、调控植物耐盐性和/或耐碱性；/nB、调控CAT酶的活性；/nC、调控CAT酶在热胁迫下发生聚集；/nD、维持CAT酶在热胁迫下的折叠状态；/n1）蛋白Hsp17.6CII；/n2）蛋白Hsp17.6CII编码核酸分子；/n3）含有蛋白Hsp17.6CII编码核酸分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌；/n所述蛋白Hsp17.6CII为由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质。/n

【技术特征摘要】
1.如下1）-3）中任一种物质在如下A-D中至少一种中的应用：
A、调控植物耐盐性和/或耐碱性；
B、调控CAT酶的活性；
C、调控CAT酶在热胁迫下发生聚集；
D、维持CAT酶在热胁迫下的折叠状态；
1）蛋白Hsp17.6CII；
2）蛋白Hsp17.6CII编码核酸分子；
3）含有蛋白Hsp17.6CII编码核酸分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌；
所述蛋白Hsp17.6CII为由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质。


2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述调控植物耐盐性和/或耐碱性为提高植物耐盐性和/或耐碱性；
或所述调控CAT酶的活性为提高CAT酶的活性；
或所述调控CAT酶在热胁迫下发生聚集为抑制CAT酶在热胁迫下发生聚集。


3.如下1）-3）中任一种物质在培育耐盐性和/或耐碱性提高的植物中的应用：
1）蛋白Hsp17.6CII；
2）蛋白Hsp17.6CII编码核酸分子；
3）含有蛋白Hsp17.6CII编码核酸分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌；
所述蛋白Hsp17.6C...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永青，郭岩，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11