专利名称：植物低磷敏感型相关蛋白AtLPR1及其编码基因与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及植物低磷敏感型相关蛋白AtLPRl及其编码基因与应用。
背景技术：
粮食问题是当今世界所面临的几大难题之一。土壤缺磷是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，已成为如何进一步提高作物产量的重要研究工作，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，对尽快培育耐低磷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低磷敏感型相关蛋白AtLPRl及其编码基因与应用。本发明所提供的植物低磷敏感型相关蛋白，名称为AtLPRl，来源于拟南芥 (Arabidopsis thaliana) Col-Ο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/或添加且与植物低磷敏感型相关的由1)衍生的蛋白质。为了使1)中的AtLPRl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 AtLPRl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
标签残基序列Poly-Arg5-6(通常为5个)RRRRR
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/或添加且与植物低磷敏感型相关的由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)-4) 中任一所述的基因1)其编码序列是序列表中的序列1；2)其核苷酸序列是序列表中的序列3；3)在严格条件下与1)或幻的基因杂交且编码权利要求1所述蛋白的基因；4)与1)或2)的基因具有90%以上的同源性且编码权利要求1所述蛋白的基因。
4.含有权利要求2或3所述基因的表达盒、重组载体、转基因细胞系或重组菌。
5.根据权利要求4所述的重组载体，其特征在于所述重组载体为在PCAMBIA1300 Super的多克隆位点间插入权利要求2或3所述基因得到的重组表达载体；所述pCAMBIA1300 =Super是将序列表中序列4的自5’端第113-1112位所示的Super 启动子插入PCAMBIA1300的HindIII和)(bal酶切位点间得到的载体。
6.一种培育低磷敏感型的转基因植物的方法，是将权利要求2或3所述的编码基因转入目的植物中，得到低磷敏感性强于所述目的植物的转基因植物。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于权利要求2或3所述的编码基因是通过权利要求4或5所述的重组表达载体导入所述目的植物中。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于所述目的植物为双子叶植物或单子叶植物，所述目的植物优选为拟南芥。
9.一种培育耐低磷胁迫的转基因植物的方法，是将权利要求2或3所述的基因在目的植物体内敲除或抑制目的植物体内权利要求2或3所述的基因的表达，得到的耐低磷胁迫性高于所述目的植物的转基因植物。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述目的植物为双子叶植物或单子叶植物，所述目的植物优选为拟南芥。
全文摘要
本发明公开了植物低磷敏感型相关蛋白AtLPR1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/或添加且与植物低磷敏感性相关的由1)衍生的蛋白质。将本发明的蛋白的编码基因AtLPR1在目的植物中过表达后，植物就表现低磷敏感性状，可作为土壤磷指标的指示植物，预警土壤的低磷；反之，将本发明所提供的AtLPR1基因敲除掉或使AtLPR1基因表达量降低，植物就表现耐低磷性状。本发明的基因对培育耐低磷新品种，以及植物对低磷耐受的研究具有重要意义。
文档编号C07K14/415GK102234326SQ20101016441
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月29日 优先权日2010年4月29日
发明者徐谦, 武维华, 陈益芳 申请人:中国农业大学