植物衰老相关蛋白GhWRKY91及其编码基因和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种植物衰老相关蛋白GhWRKY91及其编码基因和应用。本发明专利技术提供的蛋白质为序列表中序列1所示的蛋白质。编码所述蛋白质的核酸分子也属于本发明专利技术的保护范围。本发明专利技术还保护所述蛋白的应用：调控植物衰老进程；调控植物叶片衰老进程；抑制植物衰老进程；抑制植物叶片衰老进程；调控植物干旱胁迫环境中的衰老进程；调控植物叶片干旱胁迫环境中的衰老进程；调控植物的抗旱性；提高植物的抗旱性。本发明专利技术还保护一种制备转基因植物的方法，包括如下步骤：在出发植物中导入所述基因，得到衰老进程延缓的转基因植物。本发明专利技术对于植物衰老机制的研究具有重大的理论价值。对于培育抗早衰植物，特别是培育抗早衰棉花具有重大的应用价值。

Plant senescence related protein ghwrky91 and its coding gene and Application

【技术实现步骤摘要】
植物衰老相关蛋白GhWRKY91及其编码基因和应用
本专利技术涉及一种植物衰老相关蛋白GhWRKY91及其编码基因和应用。
技术介绍
衰老是植物发育不可分割的一部分，是发育的最后阶段。在衰老过程中，叶片细胞在结构、代谢、基因表达方面发生高度协调的变化。细胞结构最早、最明显的变化是叶绿体分解。代谢方面，碳代谢(光合作用)被叶绿体和大分子物质物质如蛋白质、膜脂、RNA等的分解代谢所取代。在分子水平上，上述变化伴随着基因表达的变化。衰老是细胞程序化死亡。叶片衰老在营养元素的循环和再利用等生理活动中起着重要作用。衰老引起的叶片同化功能减退限制了作物产量的发挥。棉花是中国重要的经济作物和纺织原料，对中国国民经济的发展具有无可替代的作用。我国粮棉争地的矛盾突出，短季棉品种的选育和推广，可以缓解粮棉争地的矛盾，但短季棉早熟往往伴随着早衰。在棉花生产中，棉花早衰现象的发生，造成铃重减轻、衣分下降、纤维强度和成熟度下降，使棉花减产降质。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种植物衰老相关蛋白GhWRKY91及其编码基因和应用。本专利技术提供的蛋白质，获自陆地棉(Gossypiumhirsutum)，命名为GhWRKY91蛋白，为如下(a1)或(a2)或(a3)或(a4)：(a1)序列表中序列1所示的蛋白质；(a2)在(a1)所述蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白；(a3)将(a1)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的植物衰老相关的蛋白质；(a4)来源于陆地棉且与(a1)具有98％以上同一性且与植物衰老相关的蛋白质。标签具体如表1所示。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-myc10EQKLISEEDLHA9YPYDVPDYA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。编码所述蛋白质的核酸分子也属于本专利技术的保护范围。所述核酸分子为DNA分子或RNA分子。编码所述蛋白质的DNA分子(命名为GhWRKY91基因)为如下(b1)或(b2)或(b3)：(b1)编码区如序列表中序列2所示的DNA分子；(b2)来源于陆地棉且与(b1)具有95％以上同一性且编码所述蛋白质的DNA分子；(b3)在严格条件下与(b1)限定的核苷酸序列杂交且编码所述蛋白质的DNA分子。含有GhWRKY91基因的表达盒、重组载体或重组微生物均属于本专利技术的保护范围。可用现有的表达载体构建含有所述基因的重组表达载体。使用所述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，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用所述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或转基因微生物进行鉴定及筛选，可对所用表达载体进行加工，如加入在植物或微生物中表达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。从转基因安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以表型筛选转化植物或微生物。所述重组表达载体具体可为：在pBI121质粒的XbaI和SmaI酶切位点之间插入序列表的序列2所示的DNA分子得到的重组质粒。本专利技术还保护GhWRKY91蛋白的应用，为如下(c1)、(c2)、(c3)、(c4)、(c5)、(c6)、(c7)、(c8)、(c9)或(c10)：(c1)调控植物衰老进程；(c2)调控植物叶片衰老进程；(c3)抑制植物衰老进程；(c4)抑制植物叶片衰老进程；(c5)调控植物干旱胁迫环境中的衰老进程；(c6)调控植物叶片干旱胁迫环境中的衰老进程；(c7)抑制植物干旱胁迫环境中的衰老进程；(c8)抑制植物叶片干旱胁迫环境中的衰老进程；(c9)调控植物的抗旱性；(c10)提高植物的抗旱性。所述植物为双子叶植物或单子叶植物。所述双子叶植物可为棉属植物或拟南芥属植物。所述棉属植物具体可为陆地棉。所述拟南芥属植物具体可为哥伦比亚生态型拟南芥。本专利技术还保护GhWRKY91基因的应用，为如下(d1)、(d2)、(d3)、(d4)、(d5)、(d6)、(d7)、(d8)、(d9)或(d10)：(d1)培育衰老性状改变的转基因植物；(d2)培育叶片衰老性状改变的转基因植物；(d3)培育衰老进程延缓的转基因植物；(d4)培育叶片衰老进程延缓的转基因植物；(d5)培育早衰改善的转基因植物；(d6)培育叶片早衰改善的转基因植物；(d7)培育在干旱胁迫环境中衰老进程延缓的转基因植物；(d8)培育在干旱胁迫环境中叶片衰老进程延缓的转基因植物；(d9)培育抗旱性改变的转基因植物；(d10)培育抗旱性增强的的转基因植物。所述植物为双子叶植物或单子叶植物。所述双子叶植物可为棉属植物或拟南芥属植物。所述棉属植物具体可为陆地棉。所述拟南芥属植物具体可为哥伦比亚生态型拟南芥。本专利技术还保护一种制备转基因植物的方法，包括如下步骤：在出发植物中导入GhWRKY91基因，得到衰老进程延缓的转基因植物。所述基因具体可通过以上任一所述重组表达载体导入所述出发植物。携带有所述基因的重组表达载体可通过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出发植物中。所述出发植物为双子叶植物或单子叶植物。所述双子叶植物可为棉属植物或拟南芥属植物。所述棉属植物具体可为陆地棉。所述拟南芥属植物具体可为哥伦比亚生态型拟南芥。所述衰老进程延缓具体可为叶片衰老进程延缓。本专利技术还保护一种植物育种方法，包括如下步骤：增加目的植物中GhWRKY91蛋白的含量和/或活性，从而延缓目的植物的衰老进程。所述目的植物为双子叶植物或单子叶植物。所述双子叶植物可为棉属植物或拟南芥属植物。所述棉属植物具体可为陆地棉。所述拟南芥属植物具体可为哥伦比亚生态型拟南芥。所述延缓目的植物的衰老进程具体可为延缓目的植物叶片的衰老进程。本专利技术还保护一种制备转基因植物的方法，包括如下步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蛋白质，为如下(a1)或(a2)或(a3)或(a4)：/n(a1)序列表中序列1所示的蛋白质；/n(a2)在(a1)所述蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白；/n(a3)将(a1)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的植物衰老相关的蛋白质；/n(a4)来源于陆地棉且与(a1)具有98％以上同一性且与植物衰老相关的蛋白质。/n

【技术特征摘要】
1.一种蛋白质，为如下(a1)或(a2)或(a3)或(a4)：
(a1)序列表中序列1所示的蛋白质；
(a2)在(a1)所述蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白；
(a3)将(a1)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的植物衰老相关的蛋白质；
(a4)来源于陆地棉且与(a1)具有98％以上同一性且与植物衰老相关的蛋白质。


2.编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子。


3.如权利要求2所述的核酸分子，其特征在于：所述核酸分子为如下(b1)或(b2)或(b3)：
(b1)编码区如序列表中序列2所示的DNA分子；
(b2)来源于陆地棉且与(b1)具有95％以上同一性且编码所述蛋白质的DNA分子；
(b3)在严格条件下与(b1)限定的核苷酸序列杂交且编码所述蛋白质的DNA分子。


4.含有权利要求2或3所述核酸分子的表达盒、重组载体或重组微生物。


5.权利要求1所述蛋白质的应用，为如下(c1)、(c2)、(c3)、(c4)、(c5)、(c6)、(c7)、(c8)、(c9)或(c10)：
(c1)调控植物衰老进程；
(c2)调控植物叶片衰老进程；
(c3)抑制植物衰老进程；
(c4)抑制植物叶片衰老进程；
(c5)调控植物干旱胁迫环境中的衰老进程；
(c6)调控植物叶片干旱胁迫环境中的衰老进程；
(c7)抑制植物干旱胁迫环境中的衰老进程；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻树迅，顾丽姣，魏恒玲，王寒涛，王聪聪，马亮，苏政政，
申请(专利权)人：中国农业科学院棉花研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41