专利名称：植物耐逆性相关蛋白SeVP1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逆性相关蛋白&VP1及其编码基因与应用。
背景技术：
盐胁迫是自然界中主要的非生物胁迫之一，土壤中高浓度Na+对许多植物的生长 和发育造成很大的伤害。盐胁迫对植物的伤害主要有两方面的因素引起的，一是离子胁迫， 二是渗透胁迫。由于离子胁迫的毒害作用，大量的Na+进入到植物内，不但打破了植物体内 的离子平衡，而且植物细胞内过量的Na+可以影响植物细胞的生化代谢，使细胞内的活性氧 水平上升增加，过氧化作用加剧，造成膜脂或膜蛋白损伤，质膜透性增加，胞内可溶性物质 外渗。盐分也使土壤中的水势降低，从而造成渗透胁迫，引起植物体水分缺乏。随着植物遗 传学和分子生物学的发展，人们对植物对盐胁迫反应的分子机制有了较为深入的认识。目 前，许多植物耐盐相关基因已相继被克隆，而且这些基因与植物耐盐性状的关系也得到初 步确认。磷作为植物生长发育所必需的大量元素之一，它几乎参与了植物所有的生命活动 过程，它的缺乏必然严重影响植物的生长发育。植物主要通过根系吸收土壤中的可溶性磷 酸盐来满足其磷营养需求。深入研究植物高效吸收利用土壤磷素的分子生物学基础，挖掘 利用植物乃至其他生物的高效磷营养基因资源，培育磷高效作物品种，已成为植物生物学 领域研究的热点。植物根系形态的变化无疑是植物对低磷胁迫的最显著的适应机制。大量 研究表明低磷胁迫导致植物根系形态发生显著变化，包括根冠比、总根长、侧根的长度和数 目以及根系吸收面积增加，根系平均直径缩减等，以扩大根系与土壤的接触面积，提高土壤 磷素的吸收利用效率。近年来，对植物根系的发生及变化机理的研究有了很大的突破，主要 集中在生长素等激素在根系形成尤其是侧根发生中的作用。生长素被认为在根系构型和侧 根发生过程中起重要作用。H+-PPase是定位于植物液泡膜上的一种H+转运蛋白，它能够把PPi水解产生的自 由能和H+跨膜转运相耦联，在将PPi水解为2个Pi的同时，还将细胞质中的H+泵入液泡内， 起质子泵的作用。H+-PI^ase与液泡膜H+-AIPase —起建立H+跨液泡膜电化学梯度，一方面 为各种溶质(如阳离子、阴离子、氨基酸和糖类等)分子跨液泡膜的次级主动运输提供驱动 力，既能维持细胞离子平衡和渗透平衡，又能减轻一些无机离子(如Na+和Cl—)对细胞质的 毒害；另一方面可以使液泡酸化和细胞质碱化，有利于细胞质中生理生化反应的顺利进行。盐角草(Salicornia europaea)是属于藜科的一种肉质化真盐生植物，广泛分布 在沿海和内陆盐湖附近，能够积累高到干重50%的NaCl，被认为是世界上最耐盐的一种高 等植物。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种蛋白及其编码基因。本发明所提供的蛋白，是如下a)或b)的蛋白质
a)由SEQ ID NO=I所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将SEQ ID NO :1所示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/或添加且与植物耐逆性相关的由a)衍生的蛋白质。所述编码基因为如下1)或2)或3)或4)所示1)其核苷酸序列是SEQ ID NO :2中自5'末端第1974491或1684616位核苷酸 所示DNA分子；2)其核苷酸序列是SEQ ID NO 2所示DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子；所 述严格条件可为在0. IX SSPE (或0. 1XSSC)，0. 1% SDS的溶液中，在65°C下杂交，并用该 溶液洗膜。4)与1)或2)限定的DNA序列具有90%以上的同源性且编码所述蛋白的DNA分子。为了使上述(a)中的蛋白便于纯化，可在由SEQ ID NO 1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
权利要求
1.一种蛋白，是如下a)或b)的蛋白质a)由SEQID NO 1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将SEQID NO :1所示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/或添加且与植物耐逆性相关的由a)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，其特征在于所述编码基因为如下1)或2)或3) 或4)所示1)其核苷酸序列是SEQID NO :2中自5'末端第1974491或1684616位核苷酸所示 DNA分子；2)其核苷酸序列是SEQID NO 2所示DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子；4)与1)或2)限定的DNA序列具有90%以上的同源性且编码所述蛋白的DNA分子。
4.扩增权利要求2或3所述编码基因全长或其任意片段的引物对；所述引物对具体为 SEQ ID NO 3所示DNA分子和SEQ ID NO 4所示DNA分子。
5.含有权利要求2或3所述编码基因的重组载体、重组菌、转基因细胞系、重组病毒或 表达盒。
6.根据权利要求5所述的重组载体，其特征在于所述重组载体为在表达载体 pCAMBIA3300-ubiquitin的多克隆位点插入所述编码基因得到的重组表达载体；所述pCAMBIA3300-ubiquitin 按照如下方法构建向 pCAMBIA3300 的 HindIII 和 BamHI 间插入ubiquitin启动子序列；所述ubiquitin启动子序列如SEQ ID NO 5所示。
7.权利要求1所述蛋白、权利要求2或3所述编码基因、权利要求6或7所述的重组载 体在提高植物的耐逆性中的应用。
8.一种培育耐逆性提高的转基因植物的方法，包括如下步骤向出发植物中导入权利 要求1所述蛋白的编码基因，得到耐逆性高于所述出发植物的目的转基因植物。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述编码基因是通过权利要求5或6所 述重组载体导入的。
10.根据权利要求7所述的应用或权利要求8或9所述的方法，其特征在于所述植物 为单子叶植物或双子叶植物；所述耐逆性为耐盐和/或耐低磷。
全文摘要
本发明公开了一种植物耐逆性相关蛋白SeVP1及其编码基因与应用。本发明的蛋白，是如下a)或b)的蛋白质a)由SEQ ID NO1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将SEQ ID NO1所示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/或添加且与植物耐逆性相关的由a)衍生的蛋白质。实验证明，本发明蛋白及其编码基因能显著提高植物的耐盐性和耐低磷性，本发明为抗盐和耐低磷作物遗传改良提供了理论基础和基因资源，在植物的遗传育种领域具有广阔的应用前景。
文档编号C12N1/19GK102146129SQ20111011129
公开日2011年8月10日 申请日期2011年4月29日 优先权日2011年4月29日
发明者吕素莲, 李银心 申请人:中国科学院植物研究所