专利名称：植物耐低钾胁迫相关蛋白GmWRKY50及其编码基因与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种植物耐低钾胁迫相关蛋白GmWRKY50及其编码基因与应用。
背景技术：
钾素是植物体中含有的最丰富的无极阳离子，其总量占植株总干重的2% — 6%，对植物的生长发育起关键作用。钾离子参与植物的许多重要生理生化过程，如维持细胞电荷平衡，调节各种酶的活性，调节细胞膨压以及参与蛋白质合成，影响植物气孔运动、光合作用、促进细胞伸长等。严重缺钾的植物表现出缺素症状如根系萎缩，茎部脆弱，叶片生活力差，老叶边缘焦灼，种子果实小而皱缩，植株矮小，生长缓慢，易感染病虫害及冻害。尽管钾素是地壳中含量最多的可供植物吸收利用的矿质元素，但植物只能以离子形式吸收钾素，因此能被植物利用的钾素只占很少一部分。农作物尤其是大豆对钾素的消耗量较大，而根际可利用的土壤中的钾 离子浓度一般在0.1—6.0mmol/L，经常低于植株需要的浓度，造成植株遭遇低钾环境，严重影响植株的正常生长发育。当土壤溶液中钾离子含量低，钾肥供应不足时，会严重制约作物产量。因此，筛选钾高效的作物新品种或利用基因工程改良作物品种，提高作物自身的钾吸收利用能力，对于提高作物产量和改进品质具有重要作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种植物耐低钾胁迫相关蛋白GmWRKY50及其编码基因与应用。本发明所提供的与植物耐低钾胁迫相关的蛋白质,来源于大豆(Glycine max(L.)Merr.),名称为GmWRKY50,该蛋白质为如下a)或b)的蛋白质:a)由序列表中序列I所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将序列表中序列I的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物的耐低钾胁迫能力和/或器官体积及器官数量的由(a)衍生的蛋白质。序列表序列I所示的氨基酸序酸残基组成。为了使上述(a)中的蛋白便于纯化，可在由序列表序列I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I所示的标签。表I标签的序列
权利要求
1.一种蛋白质，是如下a)或b)的蛋白质: a)由序列表中序列I所示的氨基酸序列组成的蛋白质； b)将序列表中序列I的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物的耐低钾胁迫能力和/或器官体积及器官数量相关的由(a)衍生的蛋白质。
2.权利要求1所述蛋白质的编码基因 所述蛋白质的编码基因具体可为如下I)或2)或3)或4)的基因: 1)其核苷酸序列是序列表中序列2所示的DNA分子； 2)其核苷酸序列是序列表中序列2的第140位至第979位所示的DNA分子； 3)与I)或2)限定的DNA序列至少具有70%、至少具有75%、至少具有80%、至少具有85%、至少具有90%、至少具有95%、至少具有96%、至少具有97%、至少具有98%或至少具有99%同源性且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子； 4)在严格条件下与I)或2)或3)限定的DNA序列杂交且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子。
3.含有权利要求2所述基因的重组载体、表达盒、转基因细胞系、重组菌或重组病毒。
4.根据权利要求3所述的重组载体，其特征在于:所述重组载体是在载体PCXSN的两个Xcm I位点间插入权利要求2所述基因。
5.权利要求1所述蛋白质及权利要求2所述基因在调控目的植物的耐低钾胁迫能力和/或器官体积及器官数量中 的应用。
6.一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤:在所述目的植物中导入权利要求2所述基因，得到耐低钾胁迫能力和/或器官体积及器官数量高于所述目的植物的转基因植物。
7.一种提高目的植物耐低钾胁迫能力的方法，包括在所述目的植物中导入权利要求2所述基因的步骤。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于:所述导入是通过权利要求4所述重组载体实现的。
9.根据权利要求5—8中任一所述的应用或方法，其特征在于:所述目的植物为单子叶植物或双子叶植物；所述双子叶植物具体可为拟南芥(Arabidopsis thaliana)。
10.根据权利要求1或5—9中任一所述的应用或方法，其特征在于:所述低钾为所述目的植物可利用的钾量低于其正常生长发育的需要量； 所述耐低钾胁迫能力与经所述低钾胁迫的植物的器官体积和/或器官数量正相关；所述器官为叶、茎和/或根。
全文摘要
本发明公开了一种植物耐钾胁迫相关蛋白GmWRKY50及其编码基因与应用。该蛋白质GmWRKY50来源于大豆(Glycine max(L.)Merr.)，为如下a)或b)的蛋白质a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将序列表中序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物的耐低钾胁迫和/或器官体积及器官数量相关的由(a)衍生的蛋白质。实验证明，将含有编码所述蛋白的序列表序列2所示DNA分子的重组表达载体pCXSN-GmWRKY50转化拟南芥得到的T3代纯合转基因植株，其耐低钾胁迫能力明显高于相同条件下的野生型拟南芥植株。本发明在提高植物耐低钾胁迫能力的育种和研究中具有重要意义。
文档编号A01H5/00GK103172717SQ201310064928
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月1日 优先权日2013年3月1日
发明者朱晓玲, 陈海峰, 王程, 郝青南, 崔嘉成, 沙爱华, 陈李淼, 周蓉, 张婵娟, 张晓娟, 陈水莲, 周新安 申请人:中国农业科学院油料作物研究所