ZmOST1蛋白及其编码基因与在培育抗旱植物中的应用制造技术

本发明专利技术公开了ZmOST1蛋白及其编码基因与在培育抗旱植物中的应用。本发明专利技术提供的ZmOST1蛋白为氨基酸序列为SEQ ID No.1或将其经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且来源于玉米具有相同功能或与其具有80％以上同一性且来源于玉米具有相同功能的蛋白质或在其N端和/或C端连接蛋白标签后得到的融合蛋白。本发明专利技术在玉米B73中过表达ZmOST1后得到的阳性株系相比野生型抗旱性增强，本发明专利技术与传统育种方式相比时间短，目的性强，本发明专利技术对于培育和改良抗旱植物新品种具有重要意义。于培育和改良抗旱植物新品种具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
ZmOST1蛋白及其编码基因与在培育抗旱植物中的应用


[0001]本专利技术涉及生物
，具体涉及ZmOST1蛋白及其编码基因与在培育抗旱植物中的应用。

技术介绍

[0002]我国一半以上玉米种植在西北、西南、华北和东北地区依靠自然降水的旱地上，水分流失快且降水变率也很大，严重影响玉米的生长。玉米是我国重要的粮食作物，其抗旱性研究对解决我国的玉米产量问题意义重大。
[0003]干旱可引起植物的渗透胁迫，植物体内的渗透压低于环境渗透压(如土壤溶液)，植物体不能吸水甚至失水。渗透胁迫有两条通路：依赖于ABA和不依赖于ABA的通路。当受到环境胁迫时，依赖于ABA通路中，产生ABA，PYL，PYR，RCAR是ABA受体，能与ABA结合。PP2C的蛋白磷酸酶的活性受抑制，使SnRK2具有激酶活性，可以磷酸化下游的转录因子等，从而调控下游逆境响应基因的表达，抑制气孔张开，调控ABA的敏感性，以及产生其他的响应。不依赖于ABA通路中，DREB2A被磷酸化，从而调控下游逆境响应基因表达。旱胁迫能够诱导植物体内产生脱落酸(ABA)，它能够及时的引导气孔关闭而减少植物体内水分的损失，同时它还能激活大量旱相关基因的表达从而造成植物的各种旱胁迫响应。ABA作为极其重要的植物激素，它在气孔关闭和逆境响应基因的表达等方面发挥着关键的作用。
[0004]蔗糖非酵解相关蛋白激酶(sucrose non
‑
fermenting
‑1‑
related protein kinase,SnRK)是一类植物特有的丝氨酸/苏氨酸(Ser/Thr)类蛋白激酶，在植物抗逆研究中扮演着重要的角色。干旱条件下，ABA激素水平会上升，然后与ABA受体PYR/PYL/RCARs结合，之后受体蛋白可以结合下游的磷酸激酶PP2C，抑制其蛋白磷酸酶的活性，进而释放处于失活状态的SnRK蛋白激酶。OST1(Open Stomata 1)是一种典型的SnRK蛋白激酶，最初是在蚕豆中发现，并且被命名为AAPK，该蛋白可以被ABA信号激活并且参与调控气孔运动。在拟南芥中SnRK2家族有十个成员，命名为SnRK2.1
‑
SnRK2.10，其中OST1为SnRK2.6。在玉米中有SnRK2家族有十二个成员，命名为SnRK2.1
‑
SnRK2.12，其中OST1为SnRK2.8。
[0005]目前植物中已有一些SnRK家族蛋白功能研究的相关报道，但其在单子叶作物玉米中的作用还不清楚。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供ZmOST1蛋白及其编码基因与在培育抗旱植物中的应用。
[0007]第一方面，本专利技术要求保护一种蛋白质。
[0008]本专利技术要求保护的蛋白质，来自于玉米(Zea mays L.)，命名为ZmOST1蛋白。具体可为如下任一：
[0009](A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；
[0010](A2)将SEQ ID No.1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/或添加且来源于玉米具有相同功能的蛋白质；
[0011](A3)与(A1)
‑
(A2)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％以上同一性且来源于玉米具有相同功能的蛋白质；
[0012](A4)在(A1)
‑
(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接蛋白标签后得到的融合蛋白。
[0013]在上述蛋白质中，所述蛋白标签(protein
‑
tag)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。
[0014]在上述蛋白质中，同一性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(％)。
[0015]在上述蛋白质中，所述95％以上的同源性可为至少96％、97％、98％的同一性。所述90％以上的同源性可为至少91％、92％、93％、94％的同一性。所述85％以上的同源性可为至少86％、87％、88％、89％的同一性。所述80％以上的同源性可为至少81％、82％、83％、84％的同一性。
[0016]第二方面，本专利技术要求保护编码前文第一方面中所述蛋白质的核酸分子。
[0017]进一步地，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等。
[0018]更进一步地，所述核酸分子(ZmOST1基因)具体为如下任一：
[0019](B1)SEQ ID No.2所示的DNA分子(完整基因组序列)；
[0020](B2)SEQ ID No.2的第843
‑
4266位所示的DNA分子(T01转录本)；
[0021](B3)SEQ ID No.3所示的DNA分子(cDNA)；
[0022](B4)在严格条件下与(B1)
‑
(B3)中任一限定的DNA分子杂交且编码前文第一方面所述蛋白质的DNA分子；
[0023](B5)与(B1)
‑
(B4)中任一限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同一性且编码前文第一方面所述蛋白质的DNA分子。
[0024]在上述核酸分子中，所述严格条件可为如下：50℃，在7％十二烷基硫酸钠(SDS)、0.5M Na3PO4和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，2
×
SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M Na3PO4和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，1
×
SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M Na3PO4和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，0.5
×
SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M Na3PO4和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，0.1
×
SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M Na3PO4和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在65℃，0.1
×
SSC，0.1％SDS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.蛋白质，为如下任一：(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；(A2)将SEQ ID No.1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/或添加且来源于玉米具有相同功能的蛋白质；(A3)与(A1)
‑
(A2)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％以上同一性且来源于玉米具有相同功能的蛋白质；(A4)在(A1)
‑
(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接蛋白标签后得到的融合蛋白。2.编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子。3.根据权利要求2所述的核酸分子，其特征在于：所述核酸分子为如下任一：(B1)SEQ ID No.2所示的DNA分子；(B2)SEQ ID No.2的第843
‑
4266位所示的DNA分子；(B3)SEQ ID No.3所示的DNA分子；(B4)在严格条件下与(B1)
‑
(B3)中任一限定的DNA分子杂交且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子；(B5)与(B1)
‑
(B4)中任一限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、8...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩志忠，王瑜，綦元鹏，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：