专利名称：拟南芥的蛋白质精氨酸甲基转移酶及其编码基因与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及植物的蛋白质精氨酸甲基转移酶及其编码基因与应用，特别是涉及来源于拟南芥的蛋白质精氨酸甲基转移酶及其编码基因与其在调控植物生长发育和抗逆性中的应用。
背景技术：
植物的开花发育和胁迫环境应答等生理过程受多基因的调控。国内外众多植物学家经研究初步揭示了植物开花发育和环境胁迫应答的基因调控网络。研究表明，拟南芥的开花发育时间主要受到自主、春化、赤霉素和光周期四条主要途径的调控(He Y，Michaels SD，Amasino RM Regulation of flowering time by histone acetylationin Arabidopsis.Science，2003 3021751-1754)。拟南芥胁迫环境应答的基因调控网络的研究目前主要发现了两条调控途径，根据与ABA的依赖关系，分为ABA依赖途径和ABA非依赖途径，如图2所示，这两条途径主要都通过调控一些重要的转录因子，如CBF1，2，3，4、DREB1，2和RD29A，B等的表达，对环境胁迫应答起作用(Zhu JKSalt and drought stress signal transduction in plants.Annu.Rev.Plant Biol.，2002，53247-273)。
植物的开花发育和胁迫应答过程都与基因的转录表达调控相关。研究表明，基因的转录表达调控既受遗传因素影响又受表观遗传调控。表观遗传是一门新学科，主要研究DNA的甲基化、小RNA(siRNA和miRNA)干扰和染色质重塑等对基因转录表达的调控机制(Strahl BD，Allis CD The language of covalent histone modification.Nature，2000，40341-45)。其中组蛋白N端氨基酸修饰作用以及这些修饰作用之间的不同组合形成的组蛋白密码子(Histone code)对生命活动的所有重大过程的调控机制将是表观遗传学研究的长期任务之一。
组蛋白末端氨基酸共价修饰对植物开花发育的调控作用的研究最近两年才刚刚开始。研究表明FLC的抑制因子和促进因子通过改变组蛋白氨基酸的共价修饰，影响FLC基因所在区域的染色质重塑，调控FLC的转录表达水平，从而调控开花时间(He Y，Amasino RM Role of chromatin modification in flowering-time control.Trendsin plant science，2005，1030-35)。已有的文献(Bastow R，Mylne JS，ListerC，Lippman Z，Martienssen RA，Dean C Vernalization requires epigeneticsilencing of FLC by histone methylation.Nature，2004，427164-167.Zhao Z，Yu Y，Meyer D，Wu C，Shen W-H Prevention of early flowering by expression ofFLOWERING LOCUS C requires methylation of histone H3K36 Nat.Cell Biol.2005，71256-1260)表明通过染色质的组蛋白不同修饰研究FLC调控功能是研究开花发育分子开关的一个新的途径。而关于组蛋白末端共价修饰在环境胁迫信号调控过程中的作用研究则更少。
近年来，通过对动物和酵母细胞研究，发现组蛋白精氨酸甲基化与赖氨酸甲基化一样，参与了组蛋白密码和染色质重塑，调控基因转录表达和胁迫应答(Bao S，QyangY，Yang P，Kim H，Du H，Bartholomeusz G，Henkel J，Pimental R，Verde F，MarcusS.The highly conserved protein methyltransferase，Skb1，is a mediator ofhyperosmotic stress response in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe.J Biol Chem.，2001，276(18)14549-52.)。组蛋白精氨酸甲基化由蛋白质精氨酸甲基转移酶(PRMT)催化。尽管哺乳动物细胞中目前已经鉴定了8个PRMTs，它们在调控染色质重塑、基因转录、信号转导和RNA剪接等过程中起到重要作用(Bedford MT，Richard S.Arginine methylationan emerging regulator of protein function.Mol Cell.2005，18(3)263-72.)，但是PRMT及其催化的组蛋白精氨酸甲基化在植物发育和胁迫应答等过程中的作用还没有任何报道。
发明内容
本发明的目的是提供一个来源于拟南芥的蛋白质精氨酸甲基转移酶(PRMT5)。
本发明所提供的蛋白质精氨酸甲基转移酶，名称为AtPRMT5(或SKB1)，来源于拟南芥属拟南芥(Arabidopsis thaliana)，是下述氨基酸残基序列之一1)序列表中的SEQ ID №1；2)将序列表中SEQ ID №1的氨基酸残基序列经过一至三十个氨基酸残基的取代、缺失或添加对植物的生长发育和抗逆性具有调控作用的蛋白质。
序列表中的SEQ ID №1由642个氨基酸残基组成。
编码本发明蛋白质精氨酸甲基转移酶的基因(AtPRMT5或SKB1)，是下述核苷酸序列之一1)序列表中SEQ ID №2的多核苷酸；2)编码序列表中SEQ ID №1蛋白质序列的DNA；3)与序列表中SEQ ID №2限定的核苷酸序列具有80％以上同源性且在调控植物生长发育和抗逆性中起重要作用的核苷酸序列；
4)在高严谨条件下可与序列表中的SEQ ID №2限定的DNA序列杂交的核苷酸序列。
所述高严谨条件为用0.1×SSPE(或0.1×SSC)，0.1％SDS的溶液，在65℃下杂交并洗膜。
序列表中的SEQ ID №2由1929个碱基组成，其编码框为自5’端第1-1929位碱基，编码具有序列表中SEQ ID №1的氨基酸残基序列的蛋白质。
含有上述蛋白质精氨酸甲基转移酶基因的表达载体、转基因细胞系和宿主菌以及扩增蛋白质精氨酸甲基转移酶基因中任一片段的引物也属于本发明的保护范围。
本发明的第二个目的是提供一种调控植物生长发育和抗逆性的方法。
本发明所提供的调控植物生长发育和抗逆性的方法，是将本发明的蛋白质精氨酸甲基转移酶基因导入植物组织或细胞，植物的生长发育和抗逆性得到调控。
所述蛋白质精氨酸甲基转移酶基因可通过含有蛋白质精氨酸甲基转移酶基因的植物表达载体导入外植体；用于构建所述植物表达载体的出发载体可为任意一种双元农杆菌载体或可用于植物微弹轰击的载体等，如pBI121、pBI221、pBin19、pCAMBIA2301、pCAMBIA1300或其它衍生植物表达载体。
使用蛋白质精氨酸甲基转移酶基因构建植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型、组成型、组织特异型或诱导型启动子，如花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子、泛生素基因Ubiquitin启动子(pUbi)和水稻肌动蛋白基因启动子(Actin)等，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。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。
为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(GUS基因、萤光素酶基因等)、具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等)或是抗化学试剂标记基因(如抗除莠剂基因)等。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。
携带有本发明蛋白质精氨酸甲基转移酶基因的植物表达载体可通过使用Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化植物细胞或组织，并将转化的植物细胞或组织培育成植株。
上述调控植物生长发育和抗逆性的方法对所有植物都适用，既适用于单子叶植物，也适用于双子叶植物。
本发明提供了一个来源于拟南芥的蛋白质精氨酸甲基转移酶及其编码基因AtPRMT5。转基因实验证明，本发明的基因可显著提高植物的生长发育速度及对高盐胁迫的耐受能力，从而为植物品种的改良提供了一个优质基因，同时也对深入理解蛋白质甲基转移酶的生物学功能和生物学过程，进一步破译组蛋白密码子和理解组蛋白密码子在高等植物发育分化、遗传变异发生中的作用具有非常重要的意义。本发明的基因及其编码蛋白具有较高的实际应用价值，应用前景广阔。
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
图1为突变体AtPRMT5-1和AtPRMT5-2及野生型拟南芥在相同条件下培育14、35天时的生长情况图2为AtPRMT5失活纯合突变体及野生型植株中组蛋白H4第三位精氨酸对称性双甲基化修饰的Western blot检测结果图3A为AtPRMT5失活纯合突变体及野生型植株在含高盐的MS固体培养基中的生长情况图3B为AtPRMT5失活纯合突变体及野生型植株在含高盐的土壤中的生长情况图4为经盐胁迫处理不同时间AtPRMT5失活纯合突变体及野生型植株中RD29A和RD28B基因表达水平的荧光定量PCR检测结果图5为超表达AtPRMT5对植物生长发育及高盐胁迫耐受性影响的检测结果具体实施方式
下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。所用引物合成由上海生工完成，测序工作由北京三博远志公司完成。
实施例1、拟南芥蛋白质精氨酸甲基转移酶的基因AtPRMT5的克隆拟南芥蛋白质精氨酸甲基转移酶的基因全长cDNA序列的获得，包括以下步骤对GenBank中公布的人的PRMT5基因序列(GenBank号NM_006109)，通过同源序列比较，从拟南芥基因组中获得同源序列(GenBank号NM_119262)，并根据该同源序列的5’和3’末端序列设计一对引物，引物序列如下P1(上游引物)；5’-aagagctccatgccgctcggagagagaggagg-3’P2(下游引物)5’-aactcgagaaggccaacccagtacgaacgg-3’提取拟南芥叶片总RNA(Promega，SV total RNA isolation system)，以拟南芥叶片的总RNA为模板，用AMV反转录酶(TaKaRa)合成cDNA(依据Plant RT-PCR Kit2.01(TaKaRa，Japan)的用户手册进行)。在引物P1和P2的引导下，以cDNA为模板，PCR扩增拟南芥蛋白质精氨酸甲基转移酶基因的全长cDNA序列，50ul PCR反应体系为模板2ul，LA taq 0.5ul，2*GC缓冲液I 25ul，2.5uM dNTPs 8ul，P1 1.5ul，P2 1.5ul，水11.5ul。PCR反应条件为先94℃预变性2分钟；然后94℃变性30秒，58℃复性1分钟，72℃延伸3分钟，共30个循环。反应结束后，对PCR产物进行0.8％琼脂糖凝胶电泳检测，回收并纯化长度约2000bp的扩增片段，将其克隆到载体pET28b(Novagen公司)中，得到含有回收片段的重组质粒，用T7+/-引物对其进行测序，测序结果表明拟南芥蛋白质精氨酸甲基转移酶基因全长cDNA具有序列表中SEQID №2的核苷酸序列，序列表中的SEQ ID №2由1929个碱基组成，其编码框为自5’端第1-1929位碱基，编码具有序列表中SEQ ID №1的氨基酸残基序列的蛋白质，将该基因命名为AtPRMT5，其编码蛋白命名为AtPRMT5。拟南芥蛋白质精氨酸甲基转移酶成熟蛋白的分子量为72kDa。
实施例2、检测AtPRMT5对拟南芥开花发育的调控作用一、AtPRMT5失活纯合突变体的筛选用下述方法筛选拟南芥AtPRMT5活纯合突变体从ABRC(ArabidopsisBiological Resource Center)获得AtPRMT5位点两种不同T-DNA插入的突变体株系的种子(Salk 065814和Salk 095085)(Alonso，J.M.，Stepanova，A.N.，Leisse，T.J.，Kim，C.J.，Chen，H.，Shinn，P.，Stevenson，D.K.，Zimmerman，J.，Barajas，P.，Cheuk，R.，et al.2003.Genome-wide insertional mutagenesisof Arabidopsisthaliana.Science 301653-657.)，通过PCR鉴定获得了2种不同T-DNA插入位点的AtPRMT5失活纯合突变体，分别命名为AtPRMT5-1和AtPRMT5-2。
二、AtPRMT5失活纯合突变体与野生型植株生长情况的比较收获步骤一筛选的AtPRMT5失活纯合突变体AtPRMT5-1和AtPRMT5-2及野生型拟南芥(Wt)的种子，在相同条件下对AtPRMT5失活纯合突变体AtPRMT5-1和AtPRMT5-2及野生型拟南芥的种子进行播种、培养，观察植株生长情况。结果AtPRMT5失活纯合突变体AtPRMT5-1和AtPRMT5-2的开花时间比野生型明显延迟，在正常长日照光周期下，生长发育明显滞后，植株矮小，各植株14、35天时的生长情况如图1所示，开花时间比野生型大约晚60天，而植物的根、茎、叶和花器官等没有发现变异。同时用RT-PCR和Western blot方法检测突变体AtPRMT5-1和AtPRMT5-2及野生型植株中PRMT5的表达情况，其中RT-PCR检测中所用的引物为P1和P2，Western blot检测所用的一抗为抗AtPRMT5抗血清(制备方法为跑12％SDS-PAGE电泳后，用0.25M KCl+1mM DTT对胶进行染色，切胶回收AtPRMT5蛋白条带，用研钵研磨成粉末，用PBS缓冲液溶解，测浓度后(约0.5mg/mL)免疫兔子，免疫后得到抗At PRMT5抗血清)，二抗为HRP标记的羊抗兔的IgG(购自华美生物工程公司)，结果均未检测到AtPRMT5的表达，而野生型植株中AtPRMT5正常表达，初步证明突变体表型缺陷是由于AtPRMT5沉默引起的，AtPRMT5对拟南芥的开花发育具有调控作用。
三、AtPRMT5在AtPRMT5失活纯合突变体AtPRMT5-1和AtPRMT5-2中的表达1、构建拟南芥蛋白质精氨酸甲基转移酶基因AtPRMT5的植物表达载体将实施例1克隆的拟南芥蛋白质精氨酸甲基转移酶基因AtPRMT5连接入载体pBI121(Clontech公司)多克隆位点的XbaI和SacI酶切位点之间，得到含有拟南芥AtPRMT5的全长cDNA与花椰菜花叶病毒(CaMV)35S启动子融合基因的重组载体，命名pBI121-35S∷PRMT5。
2、AtPRMT5在AtPRMT5失活纯合突变体AtPRMT5-1和AtPRMT5-2中的表达将步骤1构建的载体pBI121-35S∷PRMT5转化步骤二筛选的AtPRMT5失活纯合突变体AtPRMT5-1和AtPRMT5-2，然后在相同条件下对AtPRMT5转基因植株及野生型拟南芥植株进行培育，结果AtPRMT5转基因植株的开花时间与野生型植株没有区别，同时用与步骤二相同的方法检测转基因植株及野生型植株中AtPRMT5的表达情况，结果均可检测到AtPRMT5的表达，进一步证明突变体表型缺陷是由于AtPRMT5沉默引起的，AtPRMT5对拟南芥的开花发育具有调控作用。
实施例3、检测AtPRMT5对组蛋白氨基酸修饰的影响用可特异识别组蛋白H4第三位精氨酸位点对称性双甲基化修饰的抗体Anti-H4-R3-sdiMe购自晶美生物工程公司，ABCAM公司产品)对AtPRMT5失活纯合突变体及野生型植株(对照，WT)进行Western blot检测，结果如图2所示，组蛋白的甲基化水平在AtPRMT5失活纯合突变体和野生型植株中的表达水平明显不同，表明AtPRMT5的失活导致组蛋白H4第三位精氨酸对称性甲基化修饰水平降低，影响了组蛋白氨基酸其它位点的共价修饰，改变了组蛋白的密码子，从而影响了植物开花信号转导途径中的关键基因(如FLC)的转录表达，初步证明了AtPRMT5参与了组蛋白密码子的调控和染色质重塑。
实施例4、检测在胁迫条件下AtPRMT5对胁迫信号转导链中关键基因的作用一、检测AtPRMT5/SKB1失活纯合突变体对高盐胁迫的耐受能力以高盐胁迫为例，检测实施例2筛选的AtPRMT5失活纯合突变体及野生型植株(对照，WT)对胁迫条件的耐受能力，实验方法为将AtPRMT5失活纯合突变体AtPRMT5-1和AtPRMT5-2及野生型植株培养于添加有0mM(对照)、120mM、160mM NaCl的MS固体培养基，及浇300mM NaCl的土壤中，观察植株生长情况。
在MS固体培养基中的生长情况如图3A所示，在土壤中的生长情况如图3B所示，与野生型拟南芥相比，AtPRMT5失活纯合突变体对高盐的耐受能力明显下降，初步证明AtPRMT5与植物的抗胁迫能力相关。
二、荧光定量PCR检测在高盐胁迫下AtPRMT5对胁迫信号转导链中关键基因表达情况的影响对AtPRMT5失活纯合突变体及野生型植株(对照，WT)在200mM NaCl的高盐下处理0h、6h、12h、24h，然后用荧光定量PCR方法检测经高盐胁迫处理不同时间的AtPRMT5失活纯合突变体及野生型植株中胁迫信号转导链中的关键基因RD29A(GenBank号NM_124610)和RD29B(GenBank号NM_001036984)的表达情况，检测RD29A所用的引物为P15’-cggtgggagatcaaactcaa-3’和P25’-aacttcgtcgtcacggcaga-3’，检测RD28B所用的引物为P15’-gaaacatcggactgggaagc-3’和P25’-cacaggagtgttcaatggctct-3’，结果如图4所示，RD29A和RD29B在AtPRMT5失活纯合突变体和野生型拟南芥中的表达量明显不同，表明AtPRMT5的失活不仅影响了组蛋白精氨酸的甲基化修饰，还参与了调控植物胁迫信号转导途径中关键基因(如RD29A和RD29B)的转录表达调控，进一步证明AtPRMT5与植物的抗胁迫能力相关。
实施例5、检测超表达AtPRMT5对植物生长发育及高盐胁迫耐受性的影响将实施例2构建的AtPRMT5的植物表达载体pBI121-35S∷PRMT5通过农杆菌介导法转化野生型拟南芥获得转基因植株，观察转基因植株、AtPRMT5失活纯合突变体及野生型植株在正常和高盐胁迫条件下(200mM NaCl)的生长发育情况。在高盐胁迫条件下植株的生长发育情况如图5所示，AtPRMT5转基因植株在正常和高盐胁迫条件下的生长发育速度都比野生型和AtPRMT5失活纯合突变体植株明显加快，证明AtPRMT5对植物生长发育和抗逆性具有调控作用。
序列表<160>2<210>1<211>642<212>PRT<213>拟南芥属拟南芥(Arabidopsis thaliana)<400>1Met Pro Leu Gly Glu Arg Gly Gly Trp Glu Arg Thr Glu Ser Arg Tyr1 5 10 15Cys Gly Val Glu Thr Asp Phe Ser Asn Asp Val Thr His Leu Leu Asn20 25 30Phe Asn Ile Ser Thr Gly Gly Phe Asp Tyr Val Leu Ala Pro Leu Val35 40 45Asp Pro Ser Tyr Arg Pro Ser Leu Val Glu Gly Asn Gly Val Asp Thr50 55 60Gln Val Leu Pro Val Cys Gly Ser Asp Leu Val Leu Ser Pro Ser Gln65 70 75 80Trp Ser Ser His Val Val Gly Lys Ile Ser Ser Trp Ile Asp Leu Asp85 90 95Ser Glu Asp Glu Val Leu Arg Met Asp Ser Glu Thr Thr Leu Lys Gln100 105 110Glu Ile Ala Trp Ala Thr His Leu Ser Leu Gln Ala Cys Leu Leu Pro115 120 125Thr Pro Lys Gly Lys Ser Cys Ala Asn Tyr Ala Arg Cys Val Asn Gln130 135 140Ile Leu Gln Gly Leu Thr Thr Leu Gln Leu Trp Leu Arg Val Pro Leu145 150 155 160Val Lys Ser Glu Gly Asp Ser Met Asp Asp Thr Ser Glu Gly Leu Asn165 170 175
Asp Ser Trp Glu Leu Trp Asn Ser Phe Arg Leu Leu Cys Glu His Asp180 185 190Ser Lys Leu Ser Val Ala Leu Asp Val Leu Ser Thr Leu Pro Ser Glu195 200 205Thr Ser Leu Gly Arg Trp Met Gly Glu Ser Val Arg Ala Ala Ile Leu210 215 220Ser Thr Asp Ala Phe Leu Thr Asn Ala Arg Gly Tyr Pro Cys Leu Ser225 230 235 240Lys Arg His Gln Lys Leu Ile Ala Gly Phe Phe Asp His Ala Ala Gln245 250 255Val Val Ile Cys Gly Lys Pro Val His Asn Leu Gln Lys Pro Leu Asp260 265 270Ser Ser Ser Glu Gly Thr Glu Lys Asn Pro Leu Arg Ile Tyr Leu Asp275 280 285Tyr Val Ala Tyr Leu Phe Gln Lys Met Glu Ser Leu Ser Glu Gln Glu290 295 300Arg Ile Glu Leu Gly Tyr Arg Asp Phe Leu Gln Ala Pro Leu Gln Pro305 310 315 320Leu Met Asp Asn Leu Glu Ala Gln Thr Tyr Glu Thr Phe Glu Arg Asp325 330 335Ser Val Lys Tyr Ile Gln Tyr Gln Arg Ala Val Glu Lys Ala Leu Val340 345 350Asp Arg Val Pro Asp Glu Lys Ala Ser Glu Leu Thr Thr Val Leu Met355 360 365Val Val Gly Ala Gly Arg Gly Pro Leu Val Arg Ala Ser Leu Gln Ala370 375 380Ala Glu Glu Thr Asp Arg Lys Leu Lys Val Tyr Ala Val Glu Lys Asn385 390 395 400Pro Asn Ala Val Val Thr Leu His Asn Leu Val Lys Met Glu Gly Trp405 410 415Glu Asp Val Val Thr Ile Ile Ser Cys Asp Met Arg Phe Trp Asn Ala420 425 430
Pro Glu Gln Ala Asp Ile Leu Val Ser Glu Leu Leu Gly Ser Phe Gly435 440 445Asp Asn Glu Leu Ser Pro Glu Cys Leu Asp Gly Ala Gln Arg Phe Leu450 455 460Lys Pro Asp Gly Ile Ser Ile Pro Ser Ser Tyr Thr Ser Phe Ile Gln465 470 475 480Pro Ile Thr Ala Ser Lys Leu Tyr Asn Asp Val Lys Ala His Lys Asp485 490 495Leu Ala His Phe Glu Thr Ala Tyr Val Val Lys Leu His Ser Val Ala500 505 510Lys Leu Ala Pro Ser Gln Ser Val Phe Thr Phe Thr His Pro Asn Phe515 520 525Ser Thr Lys Val Asn Asn Gln Arg Tyr Lys Lys Leu Gln Phe Ser Leu530 535 540Pro Ser Asp Ala Gly Ser Ala Leu Val His Gly Phe Ala Gly Tyr Phe545 550 555 560Asp Ser Val Leu Tyr Lys Asp Val His Leu Gly Ile Glu Pro Thr Thr565 570 575Ala Thr Pro Asn Met Phe Ser Trp Phe Pro Ile Phe Phe Pro Leu Arg580 585 590Lys Pro Val Glu Val His Pro Asp Thr Pro Leu Glu Val His Phe Trp595 600 605Arg Cys Cys Gly Ser Ser Lys Val Trp Tyr Glu Trp Ser Val Ser Ser610 615 620Pro Thr Pro Ser Pro Met His Asn Thr Asn Gly Arg Ser Tyr Trp Val625 630 635 640Gly Leu<210>2<211>1929<212>DNA<213>拟南芥属拟南芥(Arabidopsis thaliana)
<400>2atgccgctcg gagagagagg aggatgggag aggaccgagt ccagatactg cggcgttgag 60actgatttct ccaacgatgt tactcatctt ctcaacttca acatttccac cggcggtttt120gactatgttc tcgctcctct ggtggatcct tcgtataggc cgagcttggt ggaaggaaat180ggtgtagata ctcaggttct tccagtctgt ggctctgact tagtcttgtc accttctcaa240tggagcagtc atgttgttgg aaaaattagt tcgtggattg acttggattc tgaagatgag300gtcttacgga tggattcaga aaccacattg aagcaagaaa tagcttgggc tactcatctc360tccttacagg catgccttct tcccactcct aaagggaaat cgtgcgccaa ttatgccaga420tgtgtgaacc agatcttaca aggcctcact accttgcagt tatggctaag ggttccactg480gtgaagtctg aaggtgattc aatggatgat acctcagagg gactgaatga ttcctgggag540ctgtggaatt cgtttcgtct tctttgtgag catgacagta agctgtctgt tgctcttgat600gttctgagta cactaccctc tgaaacttca ctagggcgct ggatgggaga gtctgtgaga660gcagccatat taagcactga tgctttctta acaaatgctc ggggttatcc ttgcttgtcc720aaacgccacc aaaagttaat agcaggattt tttgatcatg ctgcccaggt tgtaatttgt780ggaaagcctg ttcataatct tcaaaagcct cttgattcta gctcggaggg tacagagaag840aatcctctgc gcatatattt ggactatgtt gcttatctgt tccaaaagat ggaatcactt900tctgaacagg aacgcatcga gctgggttac agggattttt tgcaggcacc cctgcagcct960cttatggaca acctcgaagc ccaaacctat gagacgtttg agagagactc tgttaaatac 1020atccaatatc aaagagcagt tgagaaagcc ttggtggaca gggtacctga tgaaaaagca 1080tccgagttga ctactgtcct gatggttgtg ggggcaggaa ggggacccct tgtgagggca 1140tcgttacagg cagctgaaga aactgatcgg aagttgaaag tttatgccgt ggaaaagaat 1200cctaatgccg ttgtaacact ccataatttg gttaagatgg aaggatggga agacgttgtt 1260acgataatat cctgtgacat gcgtttttgg aatgctcccg agcaagctga tatattggtt 1320agcgaactgc tgggttcttt tggagacaat gaactttctc ctgagtgtct tgatggagcc 1380caaaggtttc tgaagccaga cggaatttca ataccatcct cgtatacaag tttcatacag 1440cctataacag cttcgaagct ttacaatgac gttaaggctc ataaagatct tgcgcacttt 1500gaaactgctt atgttgtcaa gctgcatagt gtagcaaagc ttgctccttc ccagtctgtt 1560ttcacattta ctcatccaaa cttctcaacg aaagtcaaca accaacgcta taagaagctt 1620cagttcagtc taccaagcga tgctggctca gctttggtgc atggattcgc tggctatttt 1680gattccgtcc tttataaaga tgttcatctt gggatcgagc ctacaacagc aacaccaaac 1740atgttcagct ggttcccaat ctttttccca ttgaggaagc ctgtggaggt tcaccctgat 1800
actccattag aagtacactt ttggaggtgt tgtggttcct caaaggtttg gtatgaatgg1860tcggtgtctt cacctactcc atctccgatg cataacacca atggccgttc gtactgggtt1920ggcctttag1929
权利要求
1.拟南芥的蛋白质精氨酸甲基转移酶，是下述氨基酸残基序列之一1)序列表中的SEQ ID №1；2)将序列表中SEQ ID №1的氨基酸残基序列经过一至三十个氨基酸残基的取代、缺失或添加对植物的生长发育和抗逆性具有调控作用的蛋白质。
2.根据权利要求1所述的蛋白质精氨酸甲基转移酶，其特征在于所述蛋白具有序列表中SEQ ID №1的氨基酸残基序列。
3.编码权利要求1或2所述蛋白质精氨酸甲基转移酶的基因。
4.根据权利要求3所述的基因，其特征在于所述基因是下述核苷酸序列之一1)序列表中SEQ ID №2的多核苷酸；2)编码序列表中SEQ ID №1蛋白质序列的DNA；3)与序列表中SEQ ID №2限定的核苷酸序列具有80％以上同源性且在调控植物生长发育和抗逆性中起重要作用的核苷酸序列；4)在高严谨条件下可与序列表中的SEQ ID №2限定的DNA序列杂交的核苷酸序列。
5.根据权利要求4所述的基因，其特征在于所述基因具有序列表中SEQ ID №2的DNA序列。
6.含有权利要求3所述基因的表达载体。
7.含有权利要求3所述基因的转基因细胞系。
8.含有权利要求3所述基因的宿主菌。
9.一种调控植物生长发育和抗逆性的方法，是将权利要求3所述的蛋白质精氨酸甲基转移酶基因导入植物组织或细胞，植物的生长发育和抗逆性得到调控。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述植物包括单子叶植物和双子叶植物。
全文摘要
本发明公开了一个拟南芥的蛋白质精氨酸甲基转移酶及其编码基因与应用。其目的是提供一个拟南芥的蛋白质精氨酸甲基转移酶及其编码基因与其在调控植物生长发育和抗逆性中的应用。该酶是下述氨基酸残基序列之一1)序列表中的SEQ ID №1；2)将序列表中SEQ ID №1的氨基酸残基序列经过一至三十个氨基酸残基的取代、缺失或添加对植物的生长发育和抗逆性具有调控作用的蛋白质。实验证明，本发明的基因可显著提高植物的生长发育速度及对高盐胁迫的耐受能力，从而为植物品种的改良提供了一个优质基因，具有较高的实际应用价值，应用前景广阔。
文档编号C12N5/10GK1888058SQ20061008882
公开日2007年1月3日 申请日期2006年7月19日 优先权日2006年7月19日
发明者鲍时来, 种康, 王昕 , 张娅, 徐云远, 马其斌 申请人:中国科学院遗传与发育生物学研究所