專利名稱：植物抗逆性相關(guān)蛋白PpLEA3-23及其編碼基因與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種植物抗逆性相關(guān)蛋白及其編碼基因與應(yīng)用，特別涉及一種來源于苔蘚植物的植物抗旱性相關(guān)蛋白PPLEA3-23及其編碼基因與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
苔蘚植物是5億年前古奧陶紀出現(xiàn)的陸地先鋒植物，其生活史中以“莖葉體”的配子體為主要營養(yǎng)生長階段?！扒o葉體”葉片由單層細胞組成，僅在其“中肋”處由少數(shù)幾層細胞組成，無輸導(dǎo)組織和氣孔等調(diào)控水分代謝的組織結(jié)構(gòu)，保留著明顯的水生植物的特征。由于缺乏水分輸導(dǎo)和調(diào)控系統(tǒng)，因此，當原始“苔蘚植物”離水登陸時，必然首先面對兩大脅迫水分虧損、溫度驟變。巨大的選擇壓力迫使苔蘚植物進化出不同于“維管植物”(蕨類、種子植物)的逆境應(yīng)對機制。
自然環(huán)境中的干旱、鹽堿、低溫等脅迫因素對植物的生長發(fā)育有重要影響，嚴重時會造成農(nóng)作物大規(guī)模減產(chǎn)，培育耐逆性作物是種植業(yè)的主要目標之一。當前，通過基因工程育種獲得具有耐逆性的作物品種是一種行之有效的方法。而該方法中最關(guān)鍵的技術(shù)瓶頸問題是有效抗逆基因的篩選與功能發(fā)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種與植物抗旱性相關(guān)的蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。本發(fā)明所提供的與植物抗旱性相關(guān)的蛋白，名稱為PpLEA3_23，來源于小立碗蘚(Physcomitrella patens),是如下(a)或(b)的蛋白質(zhì)(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；(b)將序列2的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗旱性相關(guān)的由序列2衍生的蛋白質(zhì)。序列表中序列2由186個氨基酸殘基組成。為了便于PpLEA3_23蛋白的純化，可在由序列表中序列2的氨基酸殘基序列組成的蛋白質(zhì)的氨基末端或羧基末端連接上如下表所示的標簽。表標簽的序列
標簽殘基序列
Poly-Arg5-6 (通常為 5 個) RRRRR
Poly-His2-10 (通常為 6 個) HHHHHH
FLAG8DYKDDDDK
Strep-tag II8WSHPQFEK
權(quán)利要求
1.蛋白質(zhì)，是如下(a)或(b) Ca)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)； (b)將序列2的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗旱性相關(guān)的由序列2衍生的蛋白質(zhì)。
2.編碼權(quán)利要求I所述蛋白質(zhì)的核酸分子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的核酸分子，其特征在于所述核酸分子是編碼權(quán)利要求I所述蛋白質(zhì)的基因；所述基因是如下I)至4)中任一所述的DNA分子 1)編碼序列為序列表中序列I所示的DNA分子； 2)序列表中序列I所不的DNA分子； 3)在嚴格條件下與I)或2)限定的DNA分子雜交且編碼權(quán)利要求I所述蛋白質(zhì)的DNA分子; 4)與I)或2)或3)限定的DNA分子具有90%以上同源性且編碼權(quán)利要求I所述蛋白質(zhì)的DNA分子。
4.含有權(quán)利要求2或3所述核酸分子的重組載體、表達盒、轉(zhuǎn)基因細胞系或重組菌。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的重組載體，其特征在于所述重組載體為重組表達載體或重組克隆載體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的重組載體，其特征在于所述重組表達載體中啟動所述基因轉(zhuǎn)錄的啟動子為Ubiquitin啟動子。
7.權(quán)利要求I所述的蛋白質(zhì)，或權(quán)利要求2或3所述的核酸分子，或權(quán)利要求4或5或6所述的重組表達載體、表達盒或重組菌在如下al)或a2)中的應(yīng)用 al)調(diào)控植物抗旱性； a2)選育抗旱性提高的植物品種。
8.一種培育抗旱性提高的轉(zhuǎn)基因植物的方法，包括將編碼權(quán)利要求I所述蛋白質(zhì)的基因?qū)肽康闹参镏械玫睫D(zhuǎn)基因植物的步驟；所述轉(zhuǎn)基因植物與所述目的植物相比，抗旱性提聞。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，或權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述植物為單子葉植物或雙子葉植物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用或方法，其特征在于所述單子葉植物為水稻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種植物抗旱性相關(guān)蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。本發(fā)明所提供的植物抗旱性相關(guān)蛋白是如下(a)或(b)(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；(b)將序列2的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗旱性相關(guān)的由序列2衍生的蛋白質(zhì)。干旱脅迫實驗結(jié)果表明，干旱處理22天，穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)PpLEA3-23基因株系Line6、Line7、Line8生長正常，萎蔫率分別為14.2%、21.5%和15.3%，而空載體對照植株的萎蔫率高達84.3%，復(fù)水7天后，轉(zhuǎn)基因株系Line8的存活率可達73%，而空載體對照植株無存活，說明本發(fā)明提供的PpLEA3-23基因與其編碼的蛋白能顯著提高水稻耐旱性。本發(fā)明對培育抗旱植物新品種，特別是抗旱水稻具有重要理論及實際意義。
文檔編號C12N1/15GK102964438SQ20121049926
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者路鐵剛, 何奕昆, 崔素霞, 吳金霞, 張治國 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所