野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa和其碱基序列制造技术

技术编号:3838468 阅读:279 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa和其碱基序列,它涉及一种DREB类转录因子GsDREBa和其碱基序列。它解决了目前可实际供使用的DREB转录因子比较少的问题。野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa具有非生物胁迫抗性,并具有下列氨基酸序列之一:①如SEQ?ID?NO:1所示;②在①限定的氨基酸序列中经过取代、缺失或叠加一个或几个氨基酸。野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa的碱基序列所编码的野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa具有非生物胁迫抗性。本发明专利技术可用于植物非生物胁迫基因工程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种DREB类转录因子GsDREBa和其碱基序列。
技术介绍
低温、干旱和盐碱等逆境条件严重影响作物的产量和质量,是制约我国东北地区 乃至全国农业生产的重大问题。提高作物的耐低温、干旱和盐碱能力是农业生产的主要目 标之一。在非生物胁迫条件下,高等植物细胞会积极地调动体内的防卫系统,从感知到信号 传导,最后将信号传递到细胞核的转录因子,转录因子作用于功能基因,启动逆境应答基因 的表达,导致合成新的蛋白、代谢的转变以及抗逆渗透调节物质的积累等,最终达到提高植 物耐逆性的目的。 为提高植物对非生物胁迫抗性,人们进行了大量关于植物抗非生物胁迫基因的 研究,并开始转向与非生物胁迫密切相关的转录调控基因的研究,如蛋白激酶、转录因子 等。这些蛋白因子都属于非生物胁迫信号传导途径中较早期的蛋白,在信号传导途径中起 到重要的调控作用,并且能够调节一系列非生物胁迫相关基因的表达,并不单单是一个基 因在起作用,而是启动信号传导中某个途径中多个基因协同应答非生物胁迫。因此,转录 因子在提高植物抗逆能力方面起到重要的作用,并逐渐成为研究热点。DREB (Dehydration ResponsiveElement Binding protein)转录因子是目前非胁迫分子生物学研究较为热点 的蛋白因子,但是目前可实际供使用的DREB转录因子却比较少,限制了非生物胁迫基因工 程的推广和使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决目前可实际供使用的DREB转录因子比较少的问题,而 提供一种野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa和其碱基序列。 本专利技术野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa具有非生物胁迫抗性,并具有下列氨 基酸序列之一 ①SEQ ID NO : 1所示; ②在①限定的氨基酸序列中经过取代、缺失或叠加 一个或几个氨基酸。 本专利技术上述野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa的碱基序列所编码的野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa具有非生物胁迫抗性。 本专利技术野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa适用于单、双子叶植物,并可使用组成型启动子和诱导型启动子调控的植物表达载体,转化模式植物烟草和拟南芥;所转基因植株具明显的耐逆性,为非生物胁迫基因工程的广泛推广奠定了物质基础。本专利技术野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa能够与DRE元件核心序列(CCGAC)特异性结合,并且具有激活活性,能够激活报告基因的表达,并且定位在细胞核中。实验证明该转录因子受多种非生物胁迫诱导。野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa基因超表达的烟草幼苗较野生型植株表现出盐、渗透胁迫耐受性,说明野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa参与植物对干旱、低温、盐渍等非生物胁迫信号传导途径。 附图说明 图1是具体实施方式四中GsDREBa转录因子在酵母细胞内与DRE元件结合特性分 析结果图,图2是具体实施方式四中GsDREBa转录因子在体外与DRE元件结合功能分析结 果图,图3是具体实施方式五中GsDREBa转录因子在酵母体内的转录激活实验结果图,图4 是具体实施方式六中亚细胞定位载体pCEG的载体图谱,图5是具体实施方式六中野生大豆 的DREB类转录因子GsDREBa在植物细胞内的亚细胞定位分析的激光共聚焦显微镜观察图, 图6是具体实施方式七中转化烟草的植物表达载体命名为pBI121-GsDREBa的载体图谱,图 7是具体实施方式八中转GsDREBa基因烟草对高盐、渗透胁迫的耐逆性生长实验结果图,图 8是具体实施方式九中野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa转基因植株在不同胁迫条件下 RT-PCR检测的GsDREBa基因的表达结果图。具体实施例方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式,还包括各具体实施方式间的 任意组合。具体实施方式一 本实施方式野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa具有非生物胁 迫抗性,并具有下列氨基酸序列之一 ①SEQ ID NO :1所示; ②在①限定的氨基酸序列中经过取代、缺失或叠加一个或几个氨基酸。 本实施方式②包括与SEQ ID NO :1氨基酸序列具有至少80%同源性,特别是具有至少95%的同源性的氨基酸序列。 本实施方式野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa都含有保守的AP2/EREBP结构 域序歹ll (ThrGlnAsnSerGlnCysAsnTyrArgGlyValArgGlnArgThrArgGlyLysTrpValGlyGluIleAAlaAlaArgAlaMetTyrGlyProCysAlalleLeuAsnPhe)。具体实施方式二 本实施方式野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa的碱基序列所 编码的野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa(如SEQ ID NO : 1所示)具有非生物胁迫抗 性。 本实施方式碱基序列可用于构建的GsDREBa基因的表达载体,使用GsDREBa构建 植物表达载体时,在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型启动子或诱导型启动子。 为了便于对转基因细胞或植株进行鉴定和筛选,可对所使用的载体进行加工,包括加入植 物筛选标记基因及报告基因。可使用的选择标记包括对抗生素抗性的酶,抗生素包括庆大 霉素、卡那霉素、潮霉素等。可使用产生通过颜色变化(例如GUS)或发光(例如GFP)来识 别的化合物的酶,或抗化学试剂(例如除草剂)。另外,从转基因植物的安全性考虑,可不加 任何选择标记基因,直接以逆境筛选转化植株。 本实施方式的表达载体可通过使用Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转 化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规方法导入植物细胞,并将转化的植物组织培育成植 株。被转化的植物宿主既可以是水稻、玉米、小麦、草坪草等单子叶植物,也可以是大豆、油4菜、苜蓿、黄瓜、番茄、杨树等双子叶植物。具体实施方式三本实施方式按以下步骤获得野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa : 1、 DREBP/AP2保守区的克隆及分析 野生大豆幼苗在O. 2mol/L NaCl中处理lh,取其叶片在液氮中速冻,用于RNA的提取;使用Trizol Reagent提取叶片总RNA,操作参照Invitrogen公司Trizol试剂的使用说明;多序列比对拟南芥DREB2A、DREB2B(AB007790、AB007791)、番茄DREB2 (AF500012)、玉米DREB2(AF450481)的氨基酸序列,在相对保守的DREBP/AP2结构域的P-折叠区和a-螺旋区设计一套简并引物,简并引物序列如下GsAP2(+) :5' -GGH(A/T/C)AAATGGGTD(T/A/G)K(G/T)S(C/G)H(A/T/C)GA-3 '禾口 GsAP2 (_) :5' _GGR(G/A)AAR(G/A)TTR(G/A)AGD(A/T/G)M(A/C)K(G/T)AGC-3'。提取的野生大豆叶片RNA利用Invitrogen公司的反转录酶SuperScript II进行反转录。在5(TC下反转录延伸,利用上述简并引物采用降落PCR扩增。再以第一轮PCR扩增的结果为模板进行第二轮常规PCR,以增加PCR反应的效率及特异性。降落PCR反应程序为94。C预变性7min 本文档来自技高网...

【技术保护点】
野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa,其特征在于野生大豆的DREB类转录因子GsDREBa具有非生物胁迫抗性,并具有下列氨基酸序列之一:  ①  MetGlyAlaTyrAspGlnValSerLeuLysProLeuAspSerSerArgLysArgLysSerArgSerArgGlyAspGlySerLysSerValAlaGluThrIleAlaLysTrpLysGluTyrAsnGluHisLeuTyrSerGlyLysAspAspSerArgThrThrAruAspAspAspLeuAsnHisAspSerAsnGlyMetGlnAlaArgLysGlyGly;  ②在①限定的氨基酸序列中经过取代、缺失或叠加一个或几个氨基酸。gLysAlaProAlaLysGlySerLysLysGlyCysMetLysGlyLysGlyGlyProGlnAsnSerGlnCysAsnTyrArgGlyValArgGlnArgThrTrpGlyLysTrpValGlyGluIleArgGluProAsnArgGlySerArgLeuTrpLeuGlyThrPheSerSerAlaGlnGluAlaAlaLeuAlaTyrAspGluAlaAlaArgAlaMetTyrGlyProCysAlaArgLeuAsnPheProGluIleThrAspTyrProSerValLysGluSerLeuLysAspSerSerMetAlaAlaSerSerSerCysSerSerAlaAlaThrAlaAlaSerAspThrThrThrThrThrSerAsnGlnSerGluValCysAlaValGluAspValIleGluLysProAlaAsnValAsnAspLysPheAsnAspCysHisLysAlaTyrValSerAlaSerProThrSerArgMetLysGlnGluProArgAspGluAlaValAspHisMetAspThrGlyAlaGlyGluIleGlnAspValGlyLeuGluGlyThrHisAspThrGlyGlnValAlaGluAsnValAsnLysAspGlnMetAspLeuSerTrpIleAspGlyLeuAspPheIleAspAspTyrLeuLysSerLeuSerAlaAspGluLeuPheGlnValAspGluLeuLeuGlyLeuIle...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱延明才华柏锡纪巍李勇季佐军
申请(专利权)人:东北农业大学
类型:发明
国别省市:93[中国|哈尔滨]

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