Myb28蛋白及其编码基因在调控植物对aba耐受性中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物技术领域，涉及一种MYB28蛋白及其编码基因在调控植物对ABA 耐受性中的应用。
【背景技术】
[0002] 脱落酸（Abscisic Acid，ABA)是植物体内重要的激素之一，早在20世纪60年代 初被人们发现，因其具有促进植物叶片脱落的功能而得名。植物激素脱落酸（ABA)在植物 生长发育的各阶段都发挥重要作用，包括种子休眠、萌发，幼苗生长，气孔运动，以及营养生 长向生殖生长转换等过程。同时，ABA在植物应对外界各种逆境胁迫响应中起着重要作用， 例如干旱、冷、盐以及机械伤害等非生物胁迫，以及病虫害等生物胁迫。由于植物在固着生 物，遇到不良环境不能像动物通过移动位置去躲避外界不良环境以及全球气候环境变化等 因素的影响，植物ABA信号转导通路分子机制的阐明对调控植物生长、提高作物品质、改良 遗传特性、促进现代农业生产发展具有重要的意义。
[0003] 近年来，植物中ABA受体及其信号转导功能组分的筛选与鉴定、ABA生物代谢及转 运以及ABA信号转导通路模型的构建及与其它植物激素间的交叉对话等研宄均取得了重 要进展，有力推动了植物中ABA信号转导调控机理的阐明。到目前为止，研宄人员分别鉴定 出了三种不同的ABA受体或候选受体：镁螯合酶H亚基CHLH/ABAR、START超家族中的PYR/ PYL/RCAR受体以及G蛋白偶联受体GTG1、GTG2。
[0004] ABAR是第一个被鉴定出来的植物ABA受体，拟南芥中ABAR蛋白就是叶绿体中的镁 螯合酶的H亚基（CHLH)，在其介导的ABA信号通路中起正调控作用。目前的研宄表明ABAR 介导的ABA信号通路是非常复杂的。通过酵母双杂交筛选候选的ABAR互作因子，已经获得 一些重要的ABAR下游调节子。这些调节子预示着ABAR介导着多样化的ABA信号调控网络。
[0005] MYB类转录因子家族是指含有MYB结构域的一类转录因子。MYB结构域通常含有 1-4个不完全重复的氨基酸序列（R)，每一个重复序列R中大约有52个氨基酸，形成3个a 螺旋，每隔约18个氨基酸规则间隔的色氨酸（W)残基，所以每一个重复中共有3个规则间 隔色氨酸。随着对MYB转录因子家族成员的研宄，越来越多的MYB转录因子被人们所认知。
[0006] MYB转录因子在动植物中都存在，拟南芥中已鉴定处超过140个以上MYB转录因 子，其中含有两个MYB结构域的R2R3-MYB成员最多，MYB转录因子广泛参与植物次生代谢 调控、细胞形态发生、胁迫应答、分生组织形成及细胞周期控制等。拟南芥中已报道的参与 ABA 信号通路中的 MYB 转录因子有：MYB2、MYB13、MYB15、MYB30、MYB33、MYB44、MYB60、MYB96、 MYB101，其中只有MYB30和MYB60是负调节子，其余都是正调节子。有关MYB转录因子家族 参与ABA信号转导调控还有着很大的研宄空间。
[0007] 随着ABA信号传导研宄的深入及应用的拓展，如何利用发现的正负调节因子改变 植物对ABA信号的响应水平，控制植物种子的萌发以及植物生长以达到所需要的状态，调 控植物抗逆性，以及利用天然植物激素实现的选择性除草等成为研宄前沿。
[0008] 另外，植物对ABA信号的响应水平还与种子胎萌相关。种子胎萌是是指种子收获 前早萌现象，泛指种子收获前在田间母体植株上发芽的现象。水稻、小麦、油菜、玉米等禾本 科植物，收获时如遇雨和高温，种子收获前在田间母体植株上会出现提前发芽的胎萌现象， 胎萌消耗其部分营养和贮藏物质，致使种子食用品质、贮藏品质下降，严重劣化了种子的品 质、种用价值和耐贮性，将给农业生产造成较大的损失。种子的胎萌现象取决于种子的休眠 特性，而ABA是种子休眠的主导因素，对ABA反应不敏感可导致种子胎萌的发生。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是提供一种MYB28蛋白及其编码基因在调控植物对ABA耐受性中的 应用。
[0010] 本发明所提供的应用，具体为如下A或B :
[0011] A :由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质（MYB28蛋白）在如下 al)_a4)任一中的应用：
[0012] al)调控植物对ABA耐受性；
[0013] a2)选育对ABA耐受性降低或提尚的植物品种；
[0014] a3)调控植物的胎萌抗性；
[0015] a4)选育胎萌抗性提高或降低的植物品种。
[0016] B :由序列表中序列3所不的氣基酸序列组成的蛋白质（MYB28蛋白）的编码基因 在如下al)_a4)任一中的应用：
[0017] al)调控植物对ABA耐受性；
[0018] a2)选育对ABA耐受性降低或提尚的植物品种；
[0019] a3)调控植物的胎萌抗性；
[0020] a4)选育胎萌抗性提高或降低的植物品种。
[0021] 在本发明中，以上al)中的所述调控植物对ABA耐受性均体现为：MYB28蛋白的表 达量越高，则所述植物对ABA的耐受性越弱；MYB28蛋白的表达量越低，则所述植物对ABA 的耐受性越强。以上a3)中的所述调控植物的胎萌抗性均体现为：MYB28蛋白的表达量越 高，则所述植物的胎萌抗性越强；MYB28蛋白的表达量越低，则所述植物的胎萌抗性越弱。
[0022] 在本发明中，以上所有a2)中的所述选育对ABA耐受性降低的植物品种的方法，以 及所有a4)中的所述选育胎萌抗性提高的植物品种的方法，均具体可包括将所述MYB28蛋 白表达量较高的植株作为亲本进行杂交的步骤。以上所有a2)中的所述选育对ABA耐受性 提高的植物品种的方法，以及所有a4)中的所述选育胎萌抗性降低的植物品种的方法，均 具体可包括将所述MYB28蛋白表达量较低的植株作为亲本进行杂交的步骤。
[0023] 本发明的另一个目的是提供一种培育转基因植物的方法。
[0024] 本发明所提供的培育转基因植物的方法，可为如下（A)-(D)中任一种：
[0025] (A)培育对ABA耐受性降低的转基因植物的方法，包括如下步骤：向受体植物中导 入由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因，得到转基因植物；所述 转基因植物与所述受体植物相比对ABA的耐受性降低；
[0026] (B)培育对ABA耐受性提高的转基因植物的方法，包括如下步骤：在受体植物中对 由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因进行抑制表达，得到转基因 植物；所述转基因植物与所述受体植物相比对ABA的耐受性提高；
[0027] (C)培育胎萌抗性提高的转基因植物的方法，包括如下步骤：向受体植物中导入 由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因，得到转基因植物；所述转 基因植物与所述受体植物相比胎萌抗性提高；
[0028] (D)培育胎萌抗性降低的转基因植物的方法，包括如下步骤：在受体植物中对由 序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因进行抑制表达，得到转基因植 物；所述转基因植物与所述受体植物相比胎萌抗性降低。
[0029] 在上述应用或方法中，所述由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的 编码基因（即MYB28基因）是如下1)至5)中任一所述的DNA分子：
[0030] 1)编码序列为序列表中序列2自5'末端第3至1103位核苷酸所示的DNA分子；
[0031] 2)序列表中序列2所示的DNA分子；
[0032] 3)序列表中序列1所示的DNA分子；
[0033] 4)在严格条件下与1)-3)任一所限定的DNA分子杂交且编码由序列表中序列3所 示的氨基酸序列组成的蛋白质的DNA分子；
[0034] 5)与1)-4)任一限定的DNA分子具有90%以上同源性且编码由序列表中序列3 所示的氨基酸序列组成的蛋白质的DNA分子。
[0035] 上述严格条件可为用6XSSC，0. 5% SDS的溶液，在65°C下杂交，然后用2XSSC， 0? 1 % SDS 和 1 X SSC，0? 1 % SDS 各洗膜一次。
[0036] 其中，序列1由1647个核苷酸组成，为所述MYB28基因在拟南芥基因组中序列， 其中第136-215位、第346-485位均为内含子序列；序列2由1427个核苷酸组成，为所述 MYB28基因的cDNA序列，其中第3-1103位为编码序列（ORF);序列1和序列2均编码序列 表中序列3所示的蛋白质，序列3由366个氨基酸残基组成。
[0037] 在所述（A)和所述（C)的方法中，所述由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成 的蛋白质的编码基因均是通过含有所述蛋白质的编码基因的重组表达载体导入所述受体 植物中的。
[0038] 所述重组表达载体可用现有的植物表达载体构建。所述植物表达载体包括 双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等，如pCAMBIA-1300-221、pGreen0029、 pCAMBIA3301、pCAMBIA1300、pBI121、pBinl9、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301-UbiN 或其它衍生 植物表达载体。所述植物表达载体还可包含外源基因的3'端非翻译区域，即包含聚腺苷酸 信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸 加入到mRNA前体的3'端。使用所述基因构建重组表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加 上任何一种增强型、组成型、组织特异型或诱导型启动子，例如花椰菜