低钾胁迫响应相关的GhERF9蛋白及其相关生物材料与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种与低钾胁迫响应相关的GhERF9蛋白质及其相关生物材料与应用。所述GhERF9蛋白质具体可为如下A1)、A2)或A3)的蛋白质：A1)氨基酸序列是序列表中SEQ ID No.1的蛋白质；A2)将A1)的蛋白质经过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75％以上的同一性且具有调控低钾胁迫活性的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N末端或/和C末端连接蛋白质标签得到的融合蛋白质。GhERF9蛋白质及其相关生物材料可用于调控植物的对低钾胁迫的响应能力。钾胁迫的响应能力。

【技术实现步骤摘要】
低钾胁迫响应相关的GhERF9蛋白及其相关生物材料与应用


[0001]本专利技术涉及生物
中低钾胁迫响应相关的GhERF9蛋白及其编码基因与应用。

技术介绍

[0002]钾是植物细胞中含量最丰富的阳离子，是植物生长发育过程中所必须的大量矿质营养元素之一，对植物各阶段的生长发育都发挥着关键作用，决定了农作物最终的产量和品质，被称为作物的品质元素。
[0003]棉花是喜钾的经济作物，在其生长发育过程中需要大量的钾营养。钾能够促进棉花地上部和根系的生长发育，增加干物质积累。但近年来随着棉花复种指数和产量的逐步提高，以及转基因抗虫棉的推广普及，棉花生产中的缺钾现象和缺钾程度越来越普遍和严重。另外，由于不合理的肥料运筹，棉花生产中的缺钾现象进一步加剧，常常导致早衰并严重影响产量提高和品质改善。
[0004]自上世纪90年代起，人们对植物钾营养性状的分子遗传机制进行了系统和深入的研究。植物中众多的钾离子通道、钾转运体以及相关的调控蛋白被相继克隆出来。它们在钾亲和性、选择性和能量的偶联上的作用都是不相同的。根据钾转运和通道蛋白结构和功能上的不同，可将其分为3个钾通道家族和3个钾转运体家族。分别是：Shaker钾通道、TPK钾通道、Kir
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like钾通道和KUP/HAK/KT钾转运体、TPK/HKT转运体、CPA阳离子质子反向转运体。
[0005]棉花是重要的经济作物，对经济发展具有重要意义。缺钾导致棉花早衰，严重影响棉花产量的提高和品质的改善。多年来，人们采用传统常规选育等方法解决棉花品种缺钾问题，但往往耗资大、工作量大和选择效率不高。随着分子生物学的不断发展，利用生物技术手段，培育耐低钾棉花品种成为可能。当前棉花的基因克隆工作虽然已经取得了一定的成果，但棉花的基因克隆工作远远落后于棉花、玉米、小麦等粮食作物。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是如何提高低钾条件下植物产量。
[0007]本专利技术提供了一种蛋白质，名称为GhERF9，是如下A1)、A2)或A3)的蛋白质：
[0008]A1)氨基酸序列是序列表中SEQ ID No.1的蛋白质；
[0009]A2)将A1)的蛋白质经过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75％以上的同一性且具有调控低钾胁迫响应活性的蛋白质；
[0010]A3)在A1)或A2)的N末端或/和C末端连接蛋白质标签得到的融合蛋白质。
[0011]其中，SEQ ID No.1由222个氨基酸残基组成。
[0012]上述蛋白质可来源于棉花。
[0013]上述蛋白质中，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(％)。
[0014]上述蛋白质中，所述75％以上的同一性可为至少75％、80％、85％、90％、95％、98％、99％或100％的同一性。
[0015]上述蛋白质中，所述蛋白质标签(protein
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tag)是指利用DNA体外重组技术，与目的蛋白质一起融合表达的一种多肽或者蛋白质，以便于目的蛋白质的表达、检测、示踪和/或纯化。所述蛋白质标签可为Flag标签、His标签、MBP标签、HA标签、myc标签、GST标签和/或SUMO标签等，部分可用标签的氨基酸序列见表1。
[0016]表1标签的序列
[0017]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
[0018]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。
[0019]与蛋白质GhERF9相关的生物材料也属于本专利技术的保护范围。
[0020]本专利技术所提供的与蛋白质GhERF9相关的生物材料，为下述B1)至B5)中的任一种：
[0021]为下述B1)至B5)中的任一种：
[0022]B1)编码所述蛋白质GhERF9的核酸分子；
[0023]B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；
[0024]B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B2)所述表达盒的重组载体；
[0025]B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组微生物；
[0026]B5)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、转基因植物细胞系、转基因植物组织或转基因植物器官、或含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系、转基因植物细胞系、转基因植物组织或转基因植物器官。
[0027]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。
[0028]上述生物材料中，B1)所述核酸分子为如下b1)
‑
b2)中任一所示的基因：
[0029]b1)编码链的编码序列是SEQ ID No.2的cDNA分子或DNA分子；
[0030]b2)核苷酸是SEQ ID No.2的DNA分子。
[0031]上述生物材料中，B2)所述的含有所述DNA分子的表达盒(GhERF9基因表达盒)，是指能够在宿主细胞中表达GhERF9的DNA分子，该DNA分子不但可包括启动GhERF9基因转录的启动子，还可包括终止GhERF9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 Physiology 120:
979
‑
992)；来自烟草的化学诱导型启动子，发病机理相关1(PR1)(由水杨酸和BTH(苯并噻二唑
‑7‑
硫代羟酸S
‑
甲酯)诱导)；西红柿蛋白质酶抑制剂II启动子(PIN2)或LAP启动子(均可用茉莉酮酸曱酯诱导)；热休克启动子(美国专利5，187，267)；四环素诱导型启动子(美国专利5，057,422)；种子特异性启动子，如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蛋白质，其特征在于，所述蛋白质是如下A1)、A2)或A3)的蛋白质：A1)氨基酸序列是序列表中SEQ ID No.1的蛋白质；A2)将A1)的蛋白质经过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75％以上的同一性且具有调控低钾胁迫响应活性的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N末端或/和C末端连接蛋白质标签得到的融合蛋白质。2.根据权利要求1所述的蛋白质，其特征在于：所述蛋白质来源于棉花。3.与权利要求1或2所述的蛋白质相关的生物材料，为下述B1)至B5)中的任一种：B1)编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子；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、或含有B2)所述表达盒的重组载体；B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重...

【专利技术属性】
技术研发人员：田晓莉，杨逗逗，肖爽，李芳军，李召虎，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：