专利名称：植物耐低磷胁迫相关的蛋白AtLPT4及其编码基因与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及生物技术领域，特别涉及一种植物耐低磷胁迫相关的蛋白AtLPT4及其编码基因与应用。
背景技术：
磷是植物必需的大量元素之一，参与植物的生长发育。植物细胞中的磷浓度一般在mM水平，而土壤磷浓度极低，一般低于10 μ Μ,因此植物经常面临低磷胁迫，土壤缺磷成为限制农业生产的重要限制因素。磷矿是不可再生的资源，大量施用磷肥会造成环境污染。 因此，认识植物对低磷胁迫的反应机制，提高植物自身对低磷胁迫的耐受能力，进一步提高作物产量，已成为重要研究工作，倍受世界各国政府和植物及农业科学家的关注。拟南芥(Arabidopsis thaliana)是一种典型的模式植物(其作用与实验鼠、果蝇等模式生物相当)，已被广泛应用于植物遗传学、发育生物学和分子生物学的研究。拟南芥共有约1. 3亿个碱基对，约2. 7万个基因。现在已知拟南芥基因组中含有超过1500个编码转录因子的基因，其中WRKY基因有74个，这些WRKY基因在植物响应低磷胁迫中的作用还不清楚。拟南芥的大多数基因在其他植物中都能找到与之同源的基因，有关拟南芥的绝大多数发现都能应用于其他植物的研究。以往的研究已经证明，对拟南芥的研究将帮助科学家找到提高农作物产量的方法。面对农作物生产中日益严重的土壤低磷胁迫问题，克隆调控植物响应低磷胁迫的转录因子基因并对其功能进行研究，对尽快培育抗低磷胁迫的作物品种有重要的实践意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种植物耐低磷胁迫相关的蛋白AtLPT4及其编码基因与应用。本发明所提供的植物耐低磷胁迫相关的蛋白，名称为AtLPT4 (Arabidopsis Low-Pistress Tolerant)，来源于拟南芥(Arabidopsis thaliana) Col-O 生态型，是如下 1) 或2)的蛋白质1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；幻将序列表中序列2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/或添加且与植物耐低磷胁迫相关的由1)衍生的蛋白质。其中，序列表中的序列2所示的蛋白序列由147个氨基酸残基组成。在该蛋白质序列中，疏水氨基酸占42个，亲水氨基酸占32个，碱性氨基酸(Asp+Glu)占20个，酸性氨基酸(His+Arg+Lys)占25个，该蛋白质的分子量为17. 2KD，等电点为9. 21。为了使1)中的AtLPT4分泌到细胞周质或培养基中或使其功能稳定，可在由序列表中序列2的氨基酸残基序列组成的蛋白质的N端连接上信号肽序列；为了使1)中的 AtLPT4便于纯化，可在由序列表中序列2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1所示的标签。
表1.标签的序列
权利要求
1.一种蛋白，是如下1)或幻的蛋白质1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；2)将序列表中序列2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/或添加且与植物耐低磷胁迫相关的由1)衍生的蛋白质。
2.权利要求1所述蛋白的编码基因。
3.根据权利要求2所述的编码基因，其特征在于所述蛋白的编码基因为如下1)-3) 中任一所述的基因1)编码序列如序列表中序列1所示；2)在高严谨条件下与序列表中序列1的核苷酸序列杂交且编码上述蛋白的基因；3)与序列表中序列1所示的核苷酸序列具有90%以上的同源性且编码上述蛋白的基 因。
4.根据权利要求3所述的编码基因，其特征在于所述基因2)或3)的核苷酸序列如序列表中序列3所示。
5.含有权利要求2-4中任一所述基因的转基因细胞系、重组菌或表达盒。
6.含有权利要求2-4中任一所述基因的重组载体。
7.根据权利要求6所述的重组载体，其特征在于所述重组载体的构建方法如下是将权利要求2-4中任一所述的基因插入pCAMBIA1300 =Super载体的多克隆位点间构成的重组表达载体；所述pCAMBIA1300:Super载体的是将核苷酸序列如序列表中序列4的自5’端第 113-1112位所示的Super启动子插入pCAMBIA1300质粒的HindIII和)(bal酶切位点之间构成的载体。
8.一种培育耐低磷胁迫性提高的转基因植物的方法，是将权利要求2-4中任一所述的基因导入目的植物中，得到的耐低磷胁迫性能高于所述目的植物的转基因植物。
9.一种培育磷含量或生物量提高的转基因植物的方法，是将权利要求2-4中任一所述的基因导入目的植物中，得到的磷含量或生物量高于所述目的植物的转基因植物。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于权利要求2-4中任一所述的基因是通过权利要求6或7所述的重组载体导入目的植物中。
全文摘要
本发明公开了植物耐低磷胁迫相关的蛋白AtLPT4及其编码基因与应用。本发明所提供的蛋白，是如下1)或2)的蛋白质1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；2)将序列表中序列2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/或添加且与植物耐低磷胁迫相关的由1)衍生的蛋白质。将本发明的蛋白的编码基因AtLPT4在目的植物中，得到转基因植物。本发明得到的转基因植物表现磷营养性状。本发明的基因对培育耐低磷胁迫的植物新品种，以及植物对低磷耐受的研究具有重要意义。
文档编号C12N5/10GK102558321SQ20101060785
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者徐谦, 武维华, 段军叶, 王慧, 陈益芳 申请人:中国农业大学