植物育性相关蛋白及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及植物分子生物学领域中的植物育性相关蛋白及其应用，特别地涉及植 物雄性不育相关蛋白及其应用。
【背景技术】
[0002] 作物的有性生殖过程与作物产量以及杂种优势的利用密切相关，其中雄性不育已 经在在玉米、油菜、高粱、水稻等多种作物中被用于杂交制种，使作物的产量和品质得以提 高。雄性不育的植物材料，在花药及雄配子体的分化发育过程中存在异常，不能完成有性生 殖过程，即不能自花授粉及自交结实，因此雄性不育突变体在理论研究和农业生产实践中 都具有重要价值。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是如何降低植物的育性。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一个植物育性相关蛋白。
[0005] 本发明所提供的育性相关蛋白名称为TF1299,为如下A1)或A2):
[0006] A1)氨基酸序列如SEQ ID No.l所示的蛋白质；
[0007] A2)在A1)的蛋白质的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨 基酸残基得到的与植物育性相关的由A1)衍生的蛋白质；
[0008] A3)在SEQ ID No.l所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质。 [0009]上述植物育性相关蛋白TF1299具体可为调控植物花药或花粉发育的相关蛋白。 [0010] 其中，SEQ ID No.l由254个氨基酸残基组成。
[0011]为了使A1)中的蛋白质便于纯化，可在序列表中SEQ ID No.l所示的氨基酸序列的 氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。
[0012] 表1、标签的序列
[0013]
[0014]上述A2)中的TF1299蛋白，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添 加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。
[0015] 上述A2)中的TF1299蛋白可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得 到。
[0016] 上述A2)中的TF1299蛋白的编码基因可通过将SEQIDNo.2的第89-853位所示的 DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变 得到。
[0017]为解决上述技术问题，本发明还提供了与所述TF1299蛋白相关的生物材料。
[0018]本发明所提供的与所述TF1299蛋白相关的生物材料，为下述B1)至B7)中至少一 种：
[0019] B1)编码TF1299的核酸分子；
[0020] B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；
[0021] B3)含有B1)所述核酸分子或B2)所述表达盒的重组载体；
[0022] B4)含有B1)所述核酸分子、B2)所述表达盒或B3)所述重组载体的重组微生物；
[0023] B5)含有B1)所述核酸分子、B2)所述表达盒或B3)所述重组载体的重组细胞系；
[0024] B6)含有B1)所述核酸分子、B2)所述表达盒或B3)所述重组载体的转基因植物组 织；
[0025] B7)含有B1)所述核酸分子、B2)所述表达盒或B3)所述重组载体的转基因植物器 官。
[0026]上述与所述TF1299蛋白相关的生物材料中，B1)所述核酸分子可为如下1)-5)中任 一所示的基因：
[0027] 1)其编码序列是SEQ ID如.2的第89-853位所示的0嫩分子或〇0嫩分子；
[0028] 2)序列是SEQ ID如.2所示的0嫩分子或〇0嫩分子；
[0029] 3)与1)限定的核苷酸序列具有75%或75%以上同一性，且编码所述TF1299蛋白的 DNA分子或cDNA分子；
[0030] 4)与2)限定的核苷酸序列具有75%或75%以上同一性，且编码所述TF1299蛋白的 DNA分子或cDNA分子；
[0031] 5)在严格条件下与1)-4)中任一所述限定的核苷酸序列杂交，且编码所述TF1299 蛋白的DNA分子或cDNA分子。
[0032]上述用于编码所述TF1299蛋白的核酸分子，本领域普通技术人员可以很容易地采 用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本发明的编码所述TF1299蛋白的核酸分 子的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，与本发明分离得到的编码所述TF1299蛋 白的核酸分子的核苷酸序列具有75%或者更高同一性且编码所述TF1299蛋白，均是衍生于 本发明的核苷酸序列并且等同于本发明的序列。
[0033]这里使用的术语"同一性"指核酸序列间的序列相似性。"同一性"包括与本发明的 SEQ ID No.2的第89-853位核苷酸所示的DNA分子或cDNA分子具有75%或更高，或85%或更 高，或90%或更高，或95%或更高同一性的核苷酸序列；与本发明的SEQ ID No.2所示的DNA 分子或cDNA分子具有75 %或更高，或85 %或更高，或90 %或更高，或95 %或更高同一性的核 苷酸序列；同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之 间的同一性可以用百分比（％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。
[0034]所述严格条件是在2 X SSC，0.1 % SDS的溶液中，在68°C下杂交并洗膜2次，每次 5min，又于0.5 X SSC，0.1 % SDS的溶液中，在68°C下杂交并洗膜2次，每次15min。
[0035] 其中，SEQ ID No. 2由1164个核苷酸组成，其编码序列是第89-853位，编码SEQ ID No. 1所不的蛋白质。
[0036] 上述与所述TF1299蛋白相关的生物材料中，所述表达盒是指能够在宿主细胞中表 达相应蛋白质的DNA，该DNA不但可包括启动相关基因转录的启动子，还可包括终止相关基 因转录的终止子，如B2)所述的含有编码TF1299蛋白的核酸分子的表达盒，是指能够在宿主 细胞中表达TF1299蛋白的DNA。进一步，所述表达盒还可包括增强子序列。可用于本发明的 启动子包括但不限于:组成型启动子，组织、器官和发育特异的启动子，和诱导型启动子。启 动子的例子包括但不限于：玉米Ubi quitin启动子、组成型启动子T71ac、花椰菜花叶病毒 的组成型启动子CaMV35S、番前核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶小亚基（Small subunit of ribulose-1,5-bisphospate carboxylase，rbcs)基因启动子;来自西红柿的创伤诱导型启 动子，亮氨酸氨基肽酶(〃LAP〃，Chao等人（1999)Plant Physiol. 120:979-992);来自烟草的 化学诱导型启动子，发病机理相关1(PR1)(由水杨酸和BTH(苯并噻二唑-7-硫代羟酸S-甲 酯)诱导）；西红柿蛋白酶抑制剂II启动子(PIN2)或LAP启动子(均可用茉莉酮酸曱酯诱导）； 热休克启动子(美国专利5，187,267);四环素诱导型启动子(美国专利5,057,422);种子特 异性启动子，如谷子种子特异性启动子pF128(CN101063139B(中国专利200710099169.7))， 种子1C存蛋白质特异的启动子(例如，菜豆球蛋白、napin，oleosin和大豆beta conglycin 的启动子(Beachy等人（1985)EMB0 J.4:3047-3053))。此处引用的所有参考文献均全文引 用。合适的转录终止子包括但不限于:根癌农杆菌胭脂碱合成酶终止子(N0S终止子）、T7终 止子、花挪菜花叶病毒CaMV35S终止子、tml终止子、婉iirbcS Ε9终止子和胭脂氨酸和章鱼 氨酸合酶终止子（参见，例如：Odell等（1985)，Nature，313:810;Rosenberg等（1987)，Gene， 56:125;Guerineau等（1991)，Mol.Gen.Genet,262:141;Proudfoot(1991)，Cell,64:671; Sanfacon等，Genes Dev·，5:141;Mogen等（1990)，Plant Cell，2:1261;Munroe等（1990)， 66116,91:151;1^11&(1等（1989)，仙。16；^4。1(18 1?6 8.17:7891;了〇811；[等（1987)，仙。16；[0 Acid Res.,15:9627)。
[0037] 上述与所述TF1299蛋白相关的生物材料中，可用现有的植物表达载体构建含有所 述TF1299基因的重组表达载体，所述植物表达载体包括Gateway系统载体、双元农杆菌载体 和可用于植物微弹轰击的载体等。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，如农杆菌冠癭瘤诱导(Ti)质粒基因（如胭脂合 成酶Nos基因）、植物基因（如大豆贮存蛋白基因）3'端转录的非翻译区均具有类似功能。使 用本发明的TF1299基因构建重组植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种 增强型启动子或组成型启动子，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用;此外，使 用本发明的基因构建植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这 些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读 框相同，以保证整个序列的正确翻译。翻译控制信号和起