本发明专利技术公开了一种植物耐逆性相关蛋白SeVP1及其编码基因与应用。本发明专利技术的蛋白,是如下a)或b)的蛋白质:a)由SEQ?ID?NO:1所示的氨基酸序列组成的蛋白质;b)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/或添加且与植物耐逆性相关的由a)衍生的蛋白质。实验证明,本发明专利技术蛋白及其编码基因能显著提高植物的耐盐性和耐低磷性,本发明专利技术为抗盐和耐低磷作物遗传改良提供了理论基础和基因资源,在植物的遗传育种领域具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种植物耐逆性相关蛋白&VP1及其编码基因与应用。
技术介绍
盐胁迫是自然界中主要的非生物胁迫之一,土壤中高浓度Na+对许多植物的生长 和发育造成很大的伤害。盐胁迫对植物的伤害主要有两方面的因素引起的,一是离子胁迫, 二是渗透胁迫。由于离子胁迫的毒害作用,大量的Na+进入到植物内,不但打破了植物体内 的离子平衡,而且植物细胞内过量的Na+可以影响植物细胞的生化代谢,使细胞内的活性氧 水平上升增加,过氧化作用加剧,造成膜脂或膜蛋白损伤,质膜透性增加,胞内可溶性物质 外渗。盐分也使土壤中的水势降低,从而造成渗透胁迫,引起植物体水分缺乏。随着植物遗 传学和分子生物学的发展,人们对植物对盐胁迫反应的分子机制有了较为深入的认识。目 前,许多植物耐盐相关基因已相继被克隆,而且这些基因与植物耐盐性状的关系也得到初 步确认。磷作为植物生长发育所必需的大量元素之一,它几乎参与了植物所有的生命活动 过程,它的缺乏必然严重影响植物的生长发育。植物主要通过根系吸收土壤中的可溶性磷 酸盐来满足其磷营养需求。深入研究植物高效吸收利用土壤磷素的分子生物学基础,挖掘 利用植物乃至其他生物的高效磷营养基因资源,培育磷高效作物品种,已成为植物生物学 领域研究的热点。植物根系形态的变化无疑是植物对低磷胁迫的最显著的适应机制。大量 研究表明低磷胁迫导致植物根系形态发生显著变化,包括根冠比、总根长、侧根的长度和数 目以及根系吸收面积增加,根系平均直径缩减等,以扩大根系与土壤的接触面积,提高土壤 磷素的吸收利用效率。近年来,对植物根系的发生及变化机理的研究有了很大的突破,主要 集中在生长素等激素在根系形成尤其是侧根发生中的作用。生长素被认为在根系构型和侧 根发生过程中起重要作用。H+-PPase是定位于植物液泡膜上的一种H+转运蛋白,它能够把PPi水解产生的自 由能和H+跨膜转运相耦联,在将PPi水解为2个Pi的同时,还将细胞质中的H+泵入液泡内, 起质子泵的作用。H+-PI^ase与液泡膜H+-AIPase —起建立H+跨液泡膜电化学梯度,一方面 为各种溶质(如阳离子、阴离子、氨基酸和糖类等)分子跨液泡膜的次级主动运输提供驱动 力,既能维持细胞离子平衡和渗透平衡,又能减轻一些无机离子(如Na+和Cl—)对细胞质的 毒害;另一方面可以使液泡酸化和细胞质碱化,有利于细胞质中生理生化反应的顺利进行。盐角草(Salicornia europaea)是属于藜科的一种肉质化真盐生植物,广泛分布 在沿海和内陆盐湖附近,能够积累高到干重50%的NaCl,被认为是世界上最耐盐的一种高 等植物。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种蛋白及其编码基因。本专利技术所提供的蛋白,是如下a)或b)的蛋白质a)由SEQ ID NO=I所示的氨基酸序列组成的蛋白质;b)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/或添加且与植物耐逆性相关的由a)衍生的蛋白质。所述编码基因为如下1)或2)或3)或4)所示1)其核苷酸序列是SEQ ID NO :2中自5'末端第1974491或1684616位核苷酸 所示DNA分子;2)其核苷酸序列是SEQ ID NO 2所示DNA分子;3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子;所 述严格条件可为在0. IX SSPE (或0. 1XSSC),0. 1% SDS的溶液中,在65°C下杂交,并用该 溶液洗膜。4)与1)或2)限定的DNA序列具有90%以上的同源性且编码所述蛋白的DNA分子。为了使上述(a)中的蛋白便于纯化,可在由SEQ ID NO 1所示的氨基酸序列组成 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。表1 标签的序列权利要求1.一种蛋白,是如下a)或b)的蛋白质a)由SEQID NO 1所示的氨基酸序列组成的蛋白质;b)将SEQID 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/或添加且与植物耐逆性相关的由a)衍生的蛋白质。2.权利要求1所述蛋白的编码基因。3.根据权利要求2所述的编码基因,其特征在于所述编码基因为如下1)或2)或3) 或4)所示1)其核苷酸序列是SEQID NO :2中自5'末端第1974491或1684616位核苷酸所示 DNA分子;2)其核苷酸序列是SEQID NO 2所示DNA分子;3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子;4)与1)或2)限定的DNA序列具有90%以上的同源性且编码所述蛋白的DNA分子。4.扩增权利要求2或3所述编码基因全长或其任意片段的引物对;所述引物对具体为 SEQ ID NO 3所示DNA分子和SEQ ID NO 4所示DNA分子。5.含有权利要求2或3所述编码基因的重组载体、重组菌、转基因细胞系、重组病毒或 表达盒。6.根据权利要求5所述的重组载体,其特征在于所述重组载体为在表达载体 pCAMBIA3300-ubiquitin的多克隆位点插入所述编码基因得到的重组表达载体;所述pCAMBIA3300-ubiquitin 按照如下方法构建向 pCAMBIA3300 的 HindIII 和 BamHI 间插入ubiquitin启动子序列;所述ubiquitin启动子序列如SEQ ID NO 5所示。7.权利要求1所述蛋白、权利要求2或3所述编码基因、权利要求6或7所述的重组载 体在提高植物的耐逆性中的应用。8.一种培育耐逆性提高的转基因植物的方法,包括如下步骤向出发植物中导入权利 要求1所述蛋白的编码基因,得到耐逆性高于所述出发植物的目的转基因植物。9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于所述编码基因是通过权利要求5或6所 述重组载体导入的。10.根据权利要求7所述的应用或权利要求8或9所述的方法,其特征在于所述植物 为单子叶植物或双子叶植物;所述耐逆性为耐盐和/或耐低磷。全文摘要本专利技术公开了一种植物耐逆性相关蛋白SeVP1及其编码基因与应用。本专利技术的蛋白,是如下a)或b)的蛋白质a)由SEQ ID NO1所示的氨基酸序列组成的蛋白质;b)将SEQ ID NO1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/或添加且与植物耐逆性相关的由a)衍生的蛋白质。实验证明,本专利技术蛋白及其编码基因能显著提高植物的耐盐性和耐低磷性,本专利技术为抗盐和耐低磷作物遗传改良提供了理论基础和基因资源,在植物的遗传育种领域具有广阔的应用前景。文档编号C12N1/19GK102146129SQ20111011129公开日2011年8月10日 申请日期2011年4月29日 优先权日2011年4月29日专利技术者吕素莲, 李银心 申请人:中国科学院植物研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种蛋白,是如下a)或b)的蛋白质:a)由SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列组成的蛋白质;b)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/或添加且与植物耐逆性相关的由a)衍生的蛋白质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:李银心,吕素莲,
申请(专利权)人:中国科学院植物研究所,
类型:发明
国别省市:11
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