与植物抗病性相关的水稻线粒体蛋白OsNBL3及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开了与植物抗病性相关的水稻OsNBL3蛋白及其编码基因与应用。本发明专利技术提供的OsNBL3蛋白是序列2所示的蛋白质，OsNBL3蛋白的编码基因是序列1所示的DNA分子。本发明专利技术通过SiteFinding

【技术实现步骤摘要】
与植物抗病性相关的水稻线粒体蛋白OsNBL3及其编码基因与应用


[0001]本专利技术属于植物基因工程领域，具体涉及与植物抗病性相关的水稻线粒体蛋白OsNBL3及其编码基因与应用。

技术介绍

[0002]水稻作为我国第一大粮食作物，是国家粮食安全战略的重要保障，水稻病害一直是水稻产量和质量下降的主要因素。科学合理的利用水稻品种的抗病性可以有效地控制水稻病害的发生。已有研究表明，植物的抗病机制复杂而且可以被调控，虽有大量的关于抗病机理的研究报道，但相较总体而言还远未清晰。鉴定植物抗病的新机制，并对其科学合理的利用具有重要的意义。
[0003]线粒体为真核生物的生命活动不断的提供能量，是生产能量的加工厂。呼吸电子传递链是能量的生产线，由镶嵌或锚定在线粒体内膜上的呼吸酶复合体组成，其中包括烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide，NADH)-泛醌氧化还原酶系(复合体I)、琥珀酸-泛醌还原酶系(复合体Ⅱ)、细胞色素b前体(复合体Ⅲ)、细胞色素c氧化酶系(复合体Ⅳ)及ATP合成酶系(复合体V)。除复合体Ⅱ外，其他复合体蛋白均由线粒体基因组编码，这些复合体可以传递电子给氧气，通过氧化还原反应支撑着细胞的能量的代谢，氧气不能被充分的还原就会产生ROS(活性氧)，当呼吸电子传递链的基因功能发生异常，电子传递链功能缺失就会导致电子渗漏，导致产生线粒体ROS，在一些情况下线粒体ROS能够引发程序性细胞死亡(PCD)。进一步引发植物产生过敏性坏死反应(HR)，最终激活和调控植物的防卫反应机制。目前这一过程的机制尚不明确，为了探究线粒体基因参与植物抗病反应的调控路径，亟需通过遗传途径获得定位在线粒体的基因，并进一步明确其分子功能，确定其如何参与植物防卫反应途径，为解析线粒体基因在植物抗病性中的作用机制提供依据。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了OsNBL3蛋白质的新用途。
[0005]本专利技术提供了OsNBL3蛋白质在调控植物抗病性中的应用
[0006]所述OsNBL3蛋白质为如下A1)或A2)或A3)或A4)任一所示的蛋白质：
[0007]A1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；
[0008]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；
[0009]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/或添加且与植物抗病相关的蛋白质；
[0010]A4)与A1)-A3)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且与植物抗病相关的蛋白质。
[0011]其中，序列2由409个氨基酸残基组成。
[0012]为了使a)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。
[0013]表1、标签的序列
[0014]标签残基序列Poly-Arg5-6(通常为5个)RRRRRPoly-His2-10(通常为6个)HHHHHHFLAG8DYKDDDDKStrep-tag II8WSHPQFEKc-myc10EQKLISEEDL
[0015]上述c)中的蛋白质OsNBL3，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。
[0016]上述c)中的蛋白质OsNBL3可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。
[0017]上述c)中的蛋白质OsNBL3的编码基因可通过将序列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。
[0018]为解决上述技术问题，本专利技术又提供了与OsNBL3蛋白质相关的生物材料的新用途。
[0019]本专利技术提供了与OsNBL3蛋白质相关的生物材料在调控植物抗病性中的应用。
[0020]所述生物材料为下述B1)至B8)中的任一种：
[0021]B1)编码OsNBL3蛋白质的核酸分子；
[0022]B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；
[0023]B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体；
[0024]B4)含有B2)所述表达盒的重组载体；
[0025]B5)含有B1)所述核酸分子的重组微生物；
[0026]B6)含有B2)所述表达盒的重组微生物；
[0027]B7)含有B3)所述重组载体的重组微生物；
[0028]B8)含有B4)所述重组载体的重组微生物。
[0029]上述应用中，B1)所述核酸分子为如下1)或2)或3)或4)所示的基因：
[0030]1)其编码序列是序列1所示的DNA分子；
[0031]2)来源于水稻的与1)限定的DNA序列具有98％以上同源性且编码植物抗病相关蛋白的DNA分子；
[0032]3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码植物抗病相关蛋白的DNA分子；
[0033]4)与1)或2)限定的DNA序列具有90％以上同源性且编码植物抗病相关蛋白的DNA分子。
[0034]上述应用中，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1由1230个核苷酸组成，整个序列1即为所述OsNBL3基因的编码序列(ORF)，编码序列表中序列2所示的蛋白质。
[0035]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，对本专利技术的编码OsNBL3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OsNBL3的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码OsNBL3且具有相同功能，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。
[0036]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。
[0037]上述75％或75％以上同一性，可为80％、85％、90％或95％以上的同一性。
[0038]上述应用中，B2)所述的含有编码OsNBL3的核酸分子的表达盒(OsNBL3基因表达盒)，是指能够在宿主细胞中表达OsNBL3的DNA，该DNA不但可包括启动OsNBL3转录的启动子，还可包括终止OsNBL3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、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.OsNBL3蛋白质在调控植物抗病性中的应用；所述OsNBL3蛋白质为如下A1)或A2)或A3)或A4)任一所示的蛋白质：A1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；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；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/或添加且与植物抗病相关的蛋白质；A4)与A1)-A3)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且与植物抗病相关的蛋白质。2.与OsNBL3蛋白质相关的生物材料在调控植物抗病性中的应用：所述与OsNBL3蛋白质相关的生物材料为下述B1)至B8)中的任一种：B1)编码OsNBL3蛋白质的核酸分子；B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体；B4)含有B2)所述表达盒的重组载体；B5)含有B1)所述核酸分子的重组微生物；B6)含有B2)所述表达盒的重组微生物；B7)含有B3)所述重组载体的重组微生物；B8)含有B4)所述重组载体的重组微生物。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：B1)所述核酸分子为如下1)或2)或3)或4)所示的基因：1)其编码序列是序列1所示的DNA分子；2)来源于水稻的与1)限定的DNA序列具有98％以上同源性且编码植物抗病相关蛋白的DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码植物抗病相关蛋白的DNA分子；4)与1)或2)限定的DNA...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文生，邱天成，彭友良，赵晓胜，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：