專(zhuān)利名稱(chēng)：來(lái)源于硅藻的與植物氮利用和生長(zhǎng)相關(guān)的蛋白質(zhì)及其編碼基因與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及來(lái)源于硅藻的與植物氮利用和生長(zhǎng)相關(guān)的蛋白質(zhì)及其編碼基因與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期以來(lái)，水稻育種多以高產(chǎn)、耐肥抗倒作為主要育種目標(biāo)，在追求高產(chǎn)量的同時(shí)，導(dǎo)致氮肥施用量的大幅度增加。我國(guó)以占世界10%的耕地消耗了世界30%的氮肥。其中，水稻又是消耗氮肥量最多的，占全國(guó)總施氮量的24%左右。按中國(guó)水稻常年種植面積3000萬(wàn)公頃計(jì)算，每年至少浪費(fèi)氮肥180萬(wàn)噸，這不僅提高了農(nóng)民水稻種植的投資成本，導(dǎo)致增產(chǎn)不增收，而且還嚴(yán)重地污染了環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)江、黃河和珠江每年輸出的溶解態(tài)無(wú)機(jī)氮達(dá)到97.5萬(wàn)噸，其中90%來(lái)自農(nóng)業(yè)，化肥氮占了 50%。這對(duì)土壤、水源、自然環(huán)境所造成的污染，已經(jīng)到了極其嚴(yán)峻的地步。如能克隆到在低氮條件下能夠促進(jìn)水稻生長(zhǎng)的基因，將為解決水稻生產(chǎn)上氮肥過(guò)量施用造成水體富營(yíng)養(yǎng)化、嚴(yán)重污染環(huán)境、浪費(fèi)社會(huì)資源等問(wèn)題奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一個(gè)與植物氮利用和/或生長(zhǎng)相關(guān)的蛋白質(zhì)及其編碼基因與應(yīng)用。本發(fā)明所提供的蛋白質(zhì),名稱(chēng)為AMT,來(lái)源于筒柱藻(Cylindrothecafusiformis),是如下a)或b)的蛋白質(zhì):a)氨基酸序列如SEQ ID N0.2所示的蛋白質(zhì)；b)將SEQ ID N0.2中的一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物氮利用和/或生長(zhǎng)相關(guān)的由a)衍生的蛋白質(zhì)。其中，SEQ ID N0.2由513個(gè)氨基酸殘基組成。為了使上述(a)中的蛋白便于純化，可在由序列表中序列2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I所示的標(biāo)簽。表1標(biāo)簽的序列
權(quán)利要求
1.一種蛋白，是如下a)或b)的蛋白質(zhì): a)氣基酸序列如SEQID N0.2所不的蛋白質(zhì)； b)將SEQID N0.2中的一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物氮利用和/或生長(zhǎng)相關(guān)的由a)衍生的蛋白質(zhì)。
2.碼權(quán)利要求1所述蛋白的核酸分子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的核酸分子，其特征在于:所述核酸分子為如下I)-5)中任一所不的基因: 1)編碼權(quán)利要求1所述蛋白的DNA分子； 2)其編碼序列是SEQID N0.1的第7-1548位核苷酸的DNA分子； 3)在嚴(yán)格條件下與I)限定的DNA分子雜交且編碼權(quán)利要求1所述蛋白的DNA分子； 4)與I)限定的DNA分子具有90%以上的同源性且編碼權(quán)利要求1所述蛋白的DNA分子; 5)與I)至4)中任一所述DNA分子反向互補(bǔ)的DNA分子。
4.述I)-4)中的任一種生物材料: 1)含有權(quán)利要求2或3所述核酸分子的表達(dá)盒； 2)含有權(quán)利要求2或3所述核酸分子的重組載體； 3)含有權(quán)利要求2或3所述核酸分子的重組微生物； 4)含有權(quán)利要求2或3所述核酸分子的轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系。
5.權(quán)利要求1所述的蛋白質(zhì)、權(quán)利要求2所述的核酸分子、權(quán)利要求3所述的生物材料在調(diào)控植物對(duì)氮的利用和/或調(diào)控植物生長(zhǎng)中的應(yīng)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于:所述植物為水稻。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于:所述調(diào)控植物生長(zhǎng)為A至C中的至少一種: A、調(diào)控水稻的單株籽粒重； B、調(diào)控水稻的分蘗數(shù)； C、調(diào)控水稻的株聞。
8.育轉(zhuǎn)基因水稻的方法，包括向受體水稻中導(dǎo)入權(quán)利要求3所述的核酸分子，得到對(duì)缺氮的耐受性高于所述受體水稻 和/或生長(zhǎng)高于所述受體水稻的轉(zhuǎn)基因水稻； 所述生長(zhǎng)高于所述受體水稻的轉(zhuǎn)基因水稻具有下述I)-3)中任一性狀的轉(zhuǎn)基因水稻:O單株籽粒重大于所述受體水稻；2)分蘗數(shù)大于所述受體水稻；3)株高大于所述受體水稻。
9.增權(quán)利要求2或3所述的核酸分子全長(zhǎng)或其任一片段的引物對(duì)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一個(gè)來(lái)源于硅藻的與植物生長(zhǎng)相關(guān)的蛋白質(zhì)及其編碼基因與應(yīng)用。該蛋白質(zhì)的名稱(chēng)為AMT，是如下a)或b)的蛋白質(zhì)a)氨基酸序列如SEQ ID No.2所示的蛋白質(zhì)；b)將SEQ ID No.2中的一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植株氮素利用相關(guān)的由a)衍生的蛋白質(zhì)。實(shí)驗(yàn)證明，在缺氮的條件下，轉(zhuǎn)AMT基因水稻的株高、分蘗數(shù)和單株籽粒重顯著高于受體水稻。說(shuō)明AMT基因能夠顯著提高轉(zhuǎn)基因水稻對(duì)氮的利用效率，該基因?qū)⒃谥参锏饰疹I(lǐng)域及抗低氮植物品種的繁育工作中發(fā)揮重要作用，應(yīng)用前景廣闊。
文檔編號(hào)C12N1/15GK103087167SQ20131000710
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者劉昱輝, 李梅, 張華光 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所