蛋白质ZmbZIPc3在调控植物耐盐抗旱性中的应用制造技术

本发明专利技术公开了蛋白质ZmbZIPc3在调控植物耐盐抗旱性中的应用。本发明专利技术提供了蛋白质及其相关的生物材料在调控植物抗旱性和/或耐盐性中的应用，所述蛋白质为氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的蛋白质或SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列的N端或/和C端连接蛋白标签得到的融合蛋白。本发明专利技术从玉米中克隆得到一个与抗旱性相关的ZmbZIPc3基因，转入到拟南芥和玉米中发现，ZmbZIPc3基因可提高拟南芥的渗透胁迫抗性和对盐胁迫的耐受性，提高玉米耐旱性及产量。因此，本发明专利技术对于提高植物耐旱性，稳定作物产量，鉴定及培育优良作物新品种具有重要意义。鉴定及培育优良作物新品种具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
蛋白质ZmbZIPc3在调控植物耐盐抗旱性中的应用


[0001]本专利技术涉及生物
具体涉及蛋白质ZmbZIPc3在调控植物耐盐抗旱性中的应用。

技术介绍

[0002]全球干旱与半干旱地区占陆地总面积的三分之一以上,而具有灌溉条件的耕地仅占地球总面积的百分之三左右,极大制约了全球粮食生产。干旱已成为影响全球粮食产量的主要因素，现在受旱面积逐年扩大，且自然环境恶化导致土地沙漠化和草原退化加剧。面对植物与作物生长环境的日益恶化，植物生物学家和农学家越来越关注和研究植物抗逆问题，力求解析植物如何抵御各种逆境及其机制，以期培育出产量高、品质好、抗逆强的农作物品种。
[0003]玉米是世界上三大栽培作物之一，用做饲料、食品、深加工和工业原料。作为中国重要的粮食作物，播种面积已达4200万公顷以上，年产量达2.59亿吨。玉米是需水量较大的作物，关键生长时期缺水会严重影响产量。中国西北、西南、华北、东北等主要玉米产区的玉米农田多为依靠自然降水的旱地，干旱频发，影响玉米产量的稳定性。选育抗旱玉米品种成为提高玉米产量的重要途径之一。从分子水平上解析玉米耐旱相关机制，克隆、发掘及鉴定玉米中耐旱相关的功能基因或转录因子，利用基因工程手段高效培育抗旱优良品种，对提高作物产量有现实意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题为如何提高植物的耐逆性，尤其是耐盐性和抗旱性，以进一步提高植物的生长。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了一种蛋白质在调控植物抗旱性和/或耐盐性中的应用，所述蛋白质来源于玉米(Zea mays L.)，名称为ZmbZIPc3蛋白或蛋白质 ZmbZIPc3，所述蛋白质为如下A1)或A2)或A3)任一所示：
[0006]A1)氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的蛋白质；
[0007]A2)SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列的N端或/和C端连接蛋白标签得到的融合蛋白；
[0008]A3)将SEQ ID NO.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A1)所示的蛋白质具有90％以上的同一性且功能相同的蛋白质。
[0009]其中，SEQ ID NO.2由410个氨基酸残基组成。
[0010]上述蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。
[0011]上述应用中，蛋白标签(protein-tag)是指利用DNA体外重组技术，与目的蛋白一起融合表达的一种多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表达、检测、示踪和/或纯化。所述蛋白标签可为Flag标签、His标签、MBP标签、HA标签、myc标签、GST标签和/或SUMO标签等。
[0012]上述应用中，同一性是指氨基酸序列的同一性。可使用国际互联网上的同源性检
索站点测定氨基酸序列的同一性，如NCBI主页网站的BLAST网页。例如，可在高级 BLAST2.1中，通过使用blastp作为程序，将Expect值设置为10，将所有Filter设置为OFF，使用BLOSUM62作为Matrix，将Gap existence cost，Per residue gap cost和 Lambda ratio分别设置为11，1和0.85(缺省值)并进行检索一对氨基酸序列的同一性进行计算，然后即可获得同一性的值(％)。
[0013]上述应用中，所述90％以上的同一性可为至少91％、92％、95％、96％、98％、 99％或100％的同一性。
[0014]与上述蛋白质ZmbZIPc3相关的生物材料在调控植物抗旱性和/或耐盐性中的应用也在本专利技术的保护范围之内：所述生物材料为下述C1)-C10)中的任一种：
[0015]C1)编码蛋白质ZmbZIPc3的核酸分子；
[0016]C2)含有C1)所述核酸分子的表达盒；
[0017]C3)含有C1)所述核酸分子的重组载体、或含有C2)所述表达盒的重组载体；
[0018]C4)含有C1)所述核酸分子的重组微生物、或含有C2)所述表达盒的重组微生物、或含有C3)所述重组载体的重组微生物；
[0019]C5)含有C1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有C2)所述表达盒的转基因植物细胞系、或含有C3)所述重组载体的转基因植物细胞系；
[0020]C6)含有C1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有C2)所述表达盒的转基因植物组织、或含有C3)所述重组载体的转基因植物组织；
[0021]C7)含有C1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有C2)所述表达盒的转基因植物器官、或含有C3)所述重组载体的转基因植物器官；
[0022]C8)含有C1)所述核酸分子的转基因植株、或含有C2)所述表达盒的转基因植株、或含有C3)所述重组载体的转基因植株；
[0023]C9)由C8)所述转基因植株的可再生细胞产生的组织培养物；
[0024]C10)由C9)所述组织培养物产生的原生质体。
[0025]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。
[0026]上述生物材料中，C1)编码蛋白质ZmbZIPc3的核酸分子具体可为如下D1)或 D2)或D3)中任一所示：
[0027]D1)SEQ ID NO.1第51-1283位所示的DNA分子；
[0028]D2)编码序列为SEQ ID NO.1第51-1283位所示的DNA分子；
[0029]D3)在严格条件下与D1)或D2)限定的DNA分子杂交，且编码蛋白质ZmbZIPc3 的DNA分子。
[0030]其中，SEQ ID NO.1由1493个核苷酸组成，其编码序列为SEQ ID NO.1自5
′
末端起第51位-第1283位，编码氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的蛋白。
[0031]所述严格条件是在2
×
SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次5min，又于0.5
×
SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次15min。
[0032]上述生物材料中，C2)所述的表达盒是含有编码蛋白质ZmbZIPc3的核酸分子的表达盒(即ZmbZIPc3基因表达盒)，指能够在宿主细胞中表达蛋白质ZmbZIPc3的DNA 分子，该DNA分子不但可包括启动ZmbZIPc3基因转录的启动子，还可包括终止 ZmbZIPc3基因转录的
终止子。进一步，所述表达盒还可包括增强子序列。可用于本专利技术的启动子包括但不限于：组成型启动子，组织、器官和发育特异的启动子和诱导型启动子。启动子的例子包括但不限于：花椰菜花叶病毒的组成型启动子35S；来自西红柿的创伤诱导型启动子，亮氨酸氨基肽酶("LAP",Chao等人(1999)Plant Physiol 120:979-992)；来自烟草的化学诱导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.如下A1)或A2)或A3)任一所示蛋白质在调控植物抗旱性和/或耐盐性中的应用：A1)氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的蛋白质；A2)SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列的N端或/和C端连接蛋白标签得到的融合蛋白；A3)将SEQ ID NO.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A1)所示的蛋白质具有90％以上的同一性且功能相同的蛋白质。2.与权利要求1中所述的蛋白质相关的生物材料在调控植物抗旱性和/或耐盐性中的应用；所述生物材料为下述C1)-C10)中的任一种：C1)编码权利要求1中所述的蛋白质的核酸分子；C2)含有C1)所述核酸分子的表达盒；C3)含有C1)所述核酸分子的重组载体、或含有C2)所述表达盒的重组载体；C4)含有C1)所述核酸分子的重组微生物、或含有C2)所述表达盒的重组微生物、或含有C3)所述重组载体的重组微生物；C5)含有C1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有C2)所述表达盒的转基因植物细胞系、或含有C3)所述重组载体的转基因植物细胞系；C6)含有C1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有C2)所述表达盒的转基因植物组织、或含有C3)所述重组载体的转基因植物组织；C7)含有C1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有C2)所述表达盒的转基因植物器官、或含有C3)所述重组载体的转基因植物器官；C8)含有C1)所述核酸分子的转基因植株、或含有C2)所述表达盒的转基因植株、或含有C3)所述重组载体的转基因植株；C9)由C8)所述转基因植株的可再生细胞产生的组织培养物；C10)由C9)所述组织培养物产...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓馨，刘杨，刘晓强，
申请(专利权)人：中国科学院植物研究所，
类型：发明
国别省市：