本发明专利技术公开了一种小G蛋白Rop的编码基因与应用。该蛋白是具有下述氨基酸残基序列之一的蛋白质：1）序列表中的SEQ?ID?№.1的氨基酸残基序列；2）将序列表中的SEQ?ID?№.1氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有GTP结合功能的由SEQ?ID?№：1衍生的蛋白质。该蛋白具有GTP结合活性，可以调控活性氧ROS的生成与代谢，参与胁迫应答，具有调控林木次生木质部和韧皮部发育的特征，转基因作物或林木中，可提高其对逆境的抗性，从而提高产量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种橡胶树胶乳小G蛋白Rop家族成员蛋白及其编码基因与应用。
技术介绍
小G蛋白是结合鸟苷酸的单体蛋白，在真核细胞中具有分子开关的作用(Zhenbiao Yang, Small GTPases!Versatile Signaling Switches in Plants. The PlantCell,2002. 14, p. S375-S388;V Vernoud,V. ,et al. , Analysi s of the small GTPasegene superfamily of Arabidopsis. Plant physiology,2003. 131 (3):p. 1191-1208;Nibaua, C. , ffu, HM. and Cheung, AY. , RAC/R0P GTPases:hubs’ for signal integration anddiversification in plants. Trends in Plant Science, 11 (6) :p. 309-315. X许多石开究证实，植物小G蛋白Rop亚家族成员是植物进化中形成的一类特有基因，它们广泛参与植物细 胞内的多种生理活动，包括肌动蛋白细胞骨架的组织、细胞极性、细胞生长、分化和死亡、细胞壁形成、细胞质内钙离子浓度的调控，02_和H2O2生成，泛素依赖的蛋白降解系统，胁迫或激素诱导的信号转导等。随着科研工作的深入开展，人们发现小G蛋白Rop家族基因的功能更加多样化，在不同的植物中，表现出与不同经济生物学特性的相关性。例如，在棉花中，与棉纤维的发育密切相关；在豆科植物中，与根瘤菌的侵入和形成相关；在桉树中，参与桉树次生木质部的发生发育等(Foucart, C.，et al. , Overexpression of EgROPl, a Eucalyptusvascular-expressed Rac-Iike small GTPase, affects secondary xylem formation inArabidopsis thaliana. New Phytol, 2009. 183(4) :p. 1014-29.)。那么在橡胶树中呢，到目前为止，未见任何有关橡胶胶乳小G蛋白Rop家族基因克隆的相关报道。天然橡胶(顺式-1，4-聚异戊二烯，橡胶烃)是一种重要的工业原料和不可或缺的战略物资，在世界经济发展中扮演重要角色。目前，巴西橡胶树是天然橡胶的主要来源。巴西橡胶树的乳管是天然橡胶生物合成和贮存的地方，也是橡胶树的一种防卫结构。天然橡胶生物合成是乳管细胞内的主要代谢活动，因为橡胶烃占其细胞质(胶乳)干重的90%以上。胶乳再生过程要求乳管细胞具有非常强的代谢活性，特别是能量再生代谢、蛋白质合成和运输。基于对植物小G蛋白Rop家族基因功能的分析，我们推测小G蛋白Rop成员，尤其是胶乳中的Rop成员，在橡胶树中也一定会具有重要的功能。最近李德军等(2010)报道活性氧的产生与清除很可能在橡胶树重要病害一死皮病(tapping panel dryness, TPD)发生中具有重要作用，而小G蛋白Rop成员参与调控ROS的产生，因此很可能参与调控死皮病的发生调控° (Li，D.，et al. , Identification and characterization of genes associatedwith tapping panel dryness from Hevea brasiliensis latex using suppressionsubtractive hybridization. BMC Plant Biol, 2010. 10:p. 140.),他们只是报道了 Rop 成员的部分序列，没有克隆该成员基因，也没有更多深入研究，不过他们的研究足以证明我们推测的正确性
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种小G蛋白Rop家族成员蛋白的编码基因与应用。本专利技术所提供的小G蛋白Rop家族成员蛋白，来源于大戟科橡胶属的巴西橡胶树(Hevea brasiliensis),名称为HbRop5,是如下I)或2)的蛋白质:I)由序列表中序列I所示的氨基酸序列组成的蛋白质；2)将序列表中序列I的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与序列I所示蛋白具有相同活性的由I)衍生的蛋白质。序列表中的序列I由209个氨基酸残基组成。 为了便于序列I编码的HbRop5纯化，可在由序列表中序列I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I所示的标签。表I标签的序列 标签残基序列 Poly-Arg5-6 (通常为 5 个)RRRRR Poly-His2-10 (通常为 6 个)HHHHHH FLAG8DYKDDDDK Strep-tag II8WSHPQFEK c-myc10EQKLISEEDL上述HbRop5可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述HbRop5的编码基因可通过将序列表中序列2自5'末端第94-723位碱基所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5'端和/或3'端连上表I所示的标签的编码序列得到。所述小G蛋白Rop家族成员蛋白(HbRop5)的编码基因也属于本专利技术的保护范围。所述小G蛋白Rop家族成员蛋白(HbRop5)的编码基因为如下I)或2)或3)或4)的DNA分子I)序列表中序列2所示的DNA分子；2)序列表中序列2自5'末端第94-723位核苷酸所示的DNA分子；3)在严格条件下与I)或2)限定的DNA序列杂交且编码所述小G蛋白Rop成员的DNA分子；4)与序列表中SEQ ID No 2的核苷酸序列具有80%以上的同源性的且编码蛋白具有蔗糖转化酶功能的核苷酸序列。序列表中的序列2由891个核苷酸组成。序列表中序列I全长为891个核苷酸(nt)，包含一个长度为630个核苷酸的开放阅读框(0RF，自序列2的5 ^端第94-723位核苷酸序列)、93nt的5，-UTR (自序列2的5 '端第1-93位核苷酸序列)和167nt的3，-UTR(自序列2的5 '端第724-891位核苷酸序列)。编码一个长度为209个氨基酸(序列表中序列I)。所述严格条件可为在0.1\55 6(或0.1\550，0.1%505的溶液中，在65° C下杂交并洗膜。含有所述小G蛋白Rop家族成员编码基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌均属于本专利技术的保护范围。本专利技术的HbRop5具有GTP结合活性，调控ROS生成，转入植物中，可使植物具有广泛的抗病特性，并促进植物茎的径向发育。本专利技术的ffiRop5蛋白具有GTP结合活性，可以调控活性氧ROS的生成与代谢，参与胁迫应答，具有调控林木次生木质部和韧皮部发育的特征，转基因作物或林木中，可提高其对逆境的抗性，从而提高产量。附图说明、图I为HbRop5的系统进化分析；HbRop5与16个同源基因的功能聚类分析图，其中，开头两个字母的意义为=At (拟南芥)；0s (水稻)；Gh (陆地棉)；Hv (大麦)；Nt (烟草)；Zm本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蛋白质，是如下1)或2)所示的蛋白质：1）由序列表中的SEQ？ID？№.1的氨基酸残基序列组成的蛋白质；2）将序列表中的SEQ？ID？№.1氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有GTP结合相关功能的由SEQ？ID？№：1衍生的蛋白质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：秦云霞，阳江华，黄亚成，王岳坤，龙翔宇，戚继艳，唐朝荣，
申请(专利权)人：中国热带农业科学院橡胶研究所，
类型：发明
国别省市：
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