植物耐旱相關(guān)蛋白AtPR1及其編碼基因和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種植物耐旱相關(guān)蛋白AtPR1及其編碼基因和應(yīng)用。本發(fā)明提供的蛋白質(zhì)是如下（a）或（b）：（a）由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；（b）將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物耐旱性相關(guān)的由序列1衍生的蛋白質(zhì)。本發(fā)明還提供了編碼所述蛋白質(zhì)的基因。所述AtPR1基因可用于培育抗旱植物和/或失水率降低的植物中。本發(fā)明提供了擬南芥中參與植物抗旱反應(yīng)的蛋白和基因，對于進(jìn)一步闡明植物抗旱的分子機(jī)理并通過基因工程的技術(shù)和手段培育優(yōu)質(zhì)、抗旱的作物新品種具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。
【專利說明】植物耐旱相關(guān)蛋白AtPRI及其編碼基因和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及植物耐旱相關(guān)蛋白AtPRl及其編碼基因和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]糧食問題是當(dāng)今世界所面臨的幾大難題之一。植物在生長發(fā)育過程中，常遭受許多非生物逆境(如干旱、鹽潰、低溫等)的影響，其中干旱是影響植物品質(zhì)和產(chǎn)量的重要限制因素。世界干旱、半干旱區(qū)占地球陸地面積的三分之一，我國干旱、半干旱地區(qū)約占國土面積的二分之一。隨著人類的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口膨脹，水資源短缺現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，這也直接導(dǎo)致了干旱地區(qū)的擴(kuò)大與干旱化程度的加重，干旱化趨勢已成為全球關(guān)注的問題，困擾著經(jīng)濟(jì)、特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。干旱不僅嚴(yán)重影響植物的生長發(fā)育，造成農(nóng)作物減產(chǎn)，并且使生態(tài)環(huán)境日益惡化，因此提高作物的抗旱能力對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要的意義。
[0003]在長期的進(jìn)化過程中，高等植物逐漸演變產(chǎn)生了一套感受和傳導(dǎo)干旱脅迫信號的系統(tǒng)，并形成一系列生理或發(fā)育的機(jī)制來響應(yīng)環(huán)境中的干旱脅迫，最大限度地減輕干旱脅迫造成的傷害。利用現(xiàn)代分子生物學(xué)、植物生理學(xué)等技術(shù)手段研究植物抗旱的分子機(jī)理，發(fā)現(xiàn)和挖掘抗逆性基因和轉(zhuǎn)基因技術(shù)的不斷完善，為培育高效抗旱作物新品種開創(chuàng)了一條嶄新的途徑。對植物抗旱的分子機(jī)理研究及抗旱品種的培育已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。
[0004]擬南芥(Arabidopsis thaliana)是一種典型的雙子葉模式植物,具有個(gè)體小、生長周期短、遺傳背景簡單清楚、易被誘變等特點(diǎn)，已成為植物科學(xué)研究的模式材料。廣泛應(yīng)用于植物遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)和分子生物學(xué)的研究，擬南芥的大多數(shù)基因在其他植物中都能找到同源基因，在擬南芥研究中發(fā)現(xiàn)對植物生長發(fā)育具有重要作用的基因也可直接應(yīng)用到其它植物研究中。擬南芥基因組大小為125Mbp，約2.7萬個(gè)基因，目前仍然還有許多基因的功能不十分清楚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供植物耐旱相關(guān)蛋白AtPRl及其編碼基因和應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明提供的蛋白質(zhì)名稱為AtPRl，來源于哥倫比亞生態(tài)型擬南芥，是如下(a)或(b):
[0007](a)由序列表中序列I所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；
[0008](b)將序列I的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物耐旱性相關(guān)的由序列I衍生的蛋白質(zhì)。
[0009]序列I所示蛋白質(zhì)由161個(gè)氨基酸殘基組成。
[0010]為了使(a)中的蛋白質(zhì)便于純化，可在由序列表中序列I所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)的氨基末端或羧基末端連接上如表1所示的標(biāo)簽。
[0011]表1標(biāo)簽的 序列
[0012]
【權(quán)利要求】
1.一種蛋白質(zhì)，是如下(a)或(b): Ca)由序列表中序列I所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)； (b)將序列I的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物耐旱性相關(guān)的由序列I衍生的蛋白質(zhì)。
2.編碼權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)的基因。
3.如權(quán)利要求2所述的基因，其特征在于:所述基因?yàn)槿缦翴)或2)或3)的DNA分子: 1)序列表中序列2所不的DNA分子； 2)在嚴(yán)格條件下與I)限定的DNA序列雜交且編碼耐旱性相關(guān)蛋白的DNA分子； 3)與I)或2)限定的DNA序列具有90%以上同源性且編碼耐旱性相關(guān)蛋白的DNA分子。
4.含有權(quán)利要求2或3所述基因的重組表達(dá)載體、表達(dá)盒、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或重組菌。
5.如權(quán)利要求4所述的重組表達(dá)載體,其特征在于:所述重組表達(dá)載體中，由Super啟動(dòng)子啟動(dòng)權(quán)利要求2或3所述基因的表達(dá)。
6.擴(kuò)增權(quán)利要求2或3所述基因的全長或其任意片段的引物對。
7.一種培育轉(zhuǎn)基因植`物的方法，是將權(quán)利要求2或3所述基因?qū)肽康闹参镏?，得到耐旱性高于所述目的植物的轉(zhuǎn)基因植物。
8.一種培育轉(zhuǎn)基因植物的方法，是將權(quán)利要求2或3所述基因?qū)肽康闹参镏?，得到失水率低于所述目的植物的轉(zhuǎn)基因植物。
9.如權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于:權(quán)利要求2或3所述基因通過權(quán)利要4或5所述重組表達(dá)載體導(dǎo)入所述目的植物中；所述目的植物為單子葉植物或雙子葉植物；所述雙子葉植物優(yōu)選為擬南芥。
10.權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)、權(quán)利要求2或3所述基因、權(quán)利要求4或5中任一所述的重組表達(dá)載體、表達(dá)盒、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或重組菌或權(quán)利要求7至9中任一所述的方法在培育抗旱植物中的應(yīng)用。
【文檔編號】C12N15/63GK103819544SQ201210464787
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月16日
【發(fā)明者】陳益芳, 武維華, 張飛萃, 吳娟娟 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)