耐盐基因及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种耐盐基因及其应用。本发明专利技术还涉及包含该基因的载体、宿主细胞和植物及生产植物的方法。该基因可用于改善植物对盐胁迫环境的耐受性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐盐基因及其应用。本专利技术还涉及包含该基因的载体、宿主细胞和植物及生产植物的方法。该基因可用于改善植物对盐胁迫环境的耐受性。
技术介绍
盐胁迫是限制植物生长和发育的主要非生物性压カ之一，在农业上可能引起重大损失。人们付出了许多努力来研究植物对盐胁迫的响应机制，期望能够据此开发出对盐胁迫耐受的品系。一些生长在高盐环境中的植物种类进化出了复杂的方式来适应所处的环境，这些植物可以作为盐耐受机制研究的基础。芸薹科(Brassicaceae family)(又名十字花科)盐芥属的盐生植物小盐芥(Thellungiella halophila)在遗传上是ー种很有价值的模式植物。小盐芥与模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)属于同一个科。但与拟南芥不同的是，小盐芥能够耐受极端的寒冷、干旱和高盐条件。特别是当处于高达500mM NaCl的高盐条件时，小盐芥仍然能够耐受并且完成生命周期(Inan G等,2004, Salt cress. Ahalophyte and cryophyteArabiaopsis relative model system ana its applicabilityto molecular geneticanalyses of growth and development of extremophiles. PlantPhysiol 135 :1718-1737)。这些属性使得小盐芥成为研究植物对盐胁迫的响应和耐受机制的优良对象。但是，目前尚不清楚小盐芥的具体耐盐机制。在先前的研究中，本专利技术的专利技术人使用能够在酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)中直接进行表达的pGAD-GH穿梭载体为经过盐处理的小盐芥的地上部分和根部构建了 cDNA文库(Zhang YY等，2008, Comparison AnalysisofTranscripts from the Halophyte Theilungiella halophila. Journal of 丄ntegrPlantBiol, 50 (10) :1327-1335) 0其后，利用这种高效的酵母体系，通过大规模的胁迫-耐受筛选从小盐芥中分离了能够提高盐耐受性的多个cDNA克隆(Chen AP等，2007，Ectopicexpression οι ThCYPI， a stress-responsive cyclophilin genefrom Thellungiellahalophila，confers salt tolerance in fission yeast and tobaccocells. Plant CellRep，26 :237-245 和 Liu 2007, Functional screening of salt stress-related genesfrom Thellungiella halophila using fission yeast systemPhysiol Plantarum 129 671-678)o本专利技术的专利技术人进ー步发现了一个显示出显著盐耐受性的克隆，以此为基础分离了 ThLEAl基因。本专利技术的专利技术人惊讶地发现这种基因在盐敏感性的酵母细胞中异位表达时能够显著改善酵母的存活率，尽管在酵母中不存在与植物LEA显示出序列同源性的蛋白质。经过分析和实验还发现ThLEAl无论在非盐生植物中还是在酵母中都能够展现出保守的盐耐受性，能够保护处于盐胁迫条件下酵母和植物细胞。这不仅对植物的盐胁迫响应机制研究有很大帮助，还让人们能够通过ThLEAl基因的转化和异位表达而将盐耐受性赋予本来对盐份敏感的物种，从而产生能够在盐胁迫条件下生长的品系。专利技术人由此完成了本专利技术。
技术实现思路
本专利技术涉及分离的多核苷酸，其包含选自下组的核苷酸序列或由该序列组成(I)SEQ ID NO 1 或 SEQ ID NO 3 所示的核苷酸序列；(2)与(I)的核苷酸序列的互补序列在低等严格条件、中等严格条件、优选高严格杂交条件下杂交的核苷酸序列；(3)与(I)的核苷酸序列具有至少50%、至少60%、至少70%、至少75%、优选至少80%、更优选至少85%、特别优选至少90%、尤其是至少95%或98%或99%同一性的核 苷酸序列；(4)与(I)的核苷酸序列编码相同氨基酸序列的蛋白质、但在序列上不同的核苷酸序列；(5)编码如下氨基酸序列之一的核苷酸序列SEQ ID NO 2所示的氨基酸序列，或者，由于ー或多个(例如1-25个、1-20个，1-15个，1-10个，1-5个，1-3个)氨基酸残基的替代、缺失和/或插入而与SEQ ID NO :2所示的氨基酸序列不同的氨基酸序列，或者，与SEQ ID NO: 2所示的氨基酸序列具有至少50 %、至少60 %、至少70 %、至少75 %、优选至少80 %、更优选至少85 %、更优选至少90 %、尤其是至少95 %或98 %或99 %同一性的氨基酸序列；(6) (1)-(5)任何ー个的核苷酸序列的活性片段；或(7)与(1)-(5)任何ー个的核苷酸序列互补的核苷酸序列。本专利技术还提供分离的多核苷酸，其包含与SEQ ID NO 1中所示的核苷酸序列基本相同的核苷酸序列。本专利技术还涉及构建体，其包含本专利技术的多核苷酸。本专利技术还涉及表达盒，其包含本专利技术的多核苷酸，以及对所述多核苷酸表达起调控作用的调控元件。所述调控元件例如可以为与所述多核苷酸可操作地连接的启动子，包括但不限于组成型启动子、组织特异性启动子或诱导型启动子。所述调控元件还可以例如为增强所述多核苷酸表达的增强子、减弱所述多核苷酸表达的静默子、終止所述多核苷酸转录的终止子等等。本专利技术还涉及载体，其包含本专利技术的多核苷酸。所述载体可以是克隆载体或者用于表达所述多核苷酸的表达载体。本专利技术还涉及细胞，其包含本专利技术的多核苷酸或本专利技术的构建体或本专利技术的表达盒或本专利技术的载体。所述细胞可以是动物细胞，植物细胞，例如芸薹科植物细胞，或者微生物细胞，例如细菌或真菌细胞，例如酵母细胞。所述细胞可以是分离的、离体的、培养的、或者是植物的一部分。本专利技术还涉及植物或者植物部分，植物材料，植物种子，其包含本专利技术的细胞。所述植物可以是芸薹科植物，例如白菜、油菜、甘蓝、拟南芥或小盐芥等，也可以是其它植物，例如单子叶植物如水稻、小麦、大麦、玉米、高粱、甘蔗、燕麦、或黑麦等，或者其他双子叶植物如烟草、大豆、向日葵、甜菜、辣椒、马铃薯、番茄等。还涉及来自所述植物的转基因种子。本专利技术还涉及分离的多肽(也称蛋白质)，其包含从如下组氨基酸序列中选择的氨基酸序列或由该序列组成(I)SEQ ID NO :2中所示的氨基酸序列，(2)由于ー或多个(例如1-25个、1-20个，1-15个，1-10个，1-5个，1-3个)氨基酸残基的替代、缺失和/或插入而与SEQ ID NO :2中所示的氨基酸序列不同的氨基酸序列，(3)与SEQ ID NO : 2中所示的氨基酸序列具有至少50%、至少60%、至少70%、至少75%、优选至少80%、更优选至少85%、特别优选至少90%、尤其是至少95%或98%或99%同一性的氨基酸序列，(4) (I)或⑵或(3)所述氨基酸序本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.分离的多核苷酸，其包含选自下组的核苷酸序列 (1)SEQID NO 1或SEQ ID NO 3所示的核苷酸序列； (2)与(I)的核苷酸序列的互补序列在中等严格条件、优选高严格杂交条件下杂交的核苷酸序列； (3)与(I)的核苷酸序列具有至少50%、至少60%、至少70%、至少75%、优选至少80 %、更优选至少85 %、更优选至少90 %、尤其是至少95 %或98 %或99 %同一性的核苷酸序列； (4)与(I)的核苷酸序列编码相同氨基酸序列的蛋白质、但在序列上不同的核苷酸序列； (5)编码如下氨基酸序列之一的核苷酸序列SEQID NO :2中所示的氨基酸序列，或者，由于ー或多个(例如1-25个、1-20个，1-15个，1-10个，1-5个，1-3个)氨基酸残基的替代、缺失和/或插入而与SEQ ID NO :2所示的氨基酸序列不同的氨基酸序列，或者，与SEQ ID NO: 2所示的氨基酸序列具有至少50 %、至少60 %、至少70 %、至少75 %、优选至少80 %、更优选至少85 %、更优选至少90 %、尤其是至少95 %或98 %或99 %同一性的氨基酸序列； (6)(1)-(5)任何ー个的核苷酸序列的活性片段；或 (7)与(1)-(5)任何ー个的核苷酸序列互补的核苷酸序列。2.权利要求I的多核苷酸，其具有SEQID NO :1或SEQ ID NO :3中所示的核苷酸序列。3.构建体，其包含权利要求I或2的多核苷酸。4.表达盒，其包含权利要求I或2的多核苷酸以及调控所述多核苷酸表达的调控元件。5.权利要求4的表达盒，其中所述调控元件为与所述核苷酸序列可操作连接的启动子。6.权利要求5的表达盒，其中所述启动子为组成型启动子、组织特异性启动子或诱导型启动子。7.载体，其包含权利要求I或2的多核苷酸，所述载体可以是克隆载体或者用于表达所述多核苷酸的表达载体。8.权利要求7的载体，其中进ー步包含终止子序列。9.细胞，其包含权利要求I或2的多核苷酸或权利要求3的构建体或权利要求4-6中任ー项的表达盒或权利要求7或8的载体,所述细胞可以是动物细胞、植物细胞或者微生物细胞，例如大肠杆菌细胞，优选植物细胞。10.转基因植物或者植物部分，其包含权利要求9的细胞，其中所述植物优选是农作物例如水稻、小麦、大麦、玉米、高粱、甘蔗、燕麦、或黑麦,或烟草、大豆、向日葵、甜菜、辣椒、马铃薯、番茄，或来源于该植物的转基因种子或植物材料。11.分离的多肽，其包含从如下组氨基酸序列中选择的氨基酸序列 (1)SEQID NO :2所示的氨基酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢旗，张译月，李刚，张华伟，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所，
类型：发明
国别省市：