植物含糖量相关蛋白sps及其编码基因和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种植物含糖量相关蛋白SPS及其编码基因和应用。本发明提供的蛋白质是如下（a）或（b）：（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/或添加且与植物含糖量相关的由序列1衍生的蛋白质。本发明还保护一种培育转基因植物的方法，是将所述SPS基因导入目的植物中，得到含糖量高于所述目的植物的转基因植物。本发明对于制糖业具有重大价值。对植物生物质乙醇燃料的开发将有助于解决能源替代问题。提高植物体内的含糖量可增加生物乙醇的合成量，同时降低乙醇燃料的成本，因此本发明对于植物生物质乙醇燃料的生产也具有重大价值。
【专利说明】植物含糖量相关蛋白SPS及其编码基因和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种植物含糖量相关蛋白SPS及其编码基因和应用。
【背景技术】
[0002]糖类物质是多羟基(2个或以上)的醛类(aldehyde)或酮类(Ketone)化合物，在水解后能变成以上两者之一的有机化合物。在化学上，由于其由碳、氢、氧元素构成，在化学式的表现上类似于“碳”与“水”聚合，故又称之为碳水化合物。经过建国以来五十多年、特别是改革开放以来的建设，中国糖业获得了巨大的发展。全国糖料播种面积由1949年186.2万亩扩大到2003年2485.5万亩。其中，甘蔗从162.3万亩增加到2113.5万亩，甜菜从23.9万亩增加到372万亩。甜菜,(Beta vulgaris),又名泰菜,二年生草本植物,主要含蔗糖。
[0003]蔗糖是人类基本的食品添加剂之一，已有几千年的历史。是光合作用的主要产物，广泛分布于植物体内。蔗糖是一种双糖，是由I个分子的葡萄糖和I个分子的果糖组成的。蔗糖是从糖料作物甜菜或甘蔗中提取出来的。几百年来，蔗糖对人类的营养和健康起了重要的作用。人类享受着蔗糖的甜美及利用蔗糖为添加剂生产出来的食品，还应用着以蔗糖为原料生产出的成百上千种的生活物质(酒精、酵母、柠檬酸、乳酸、甘油、醇类、药品等)。
[0004]狼尾草，拉丁名为Pennisetum alopecuroides (L.) Spreng,禾本科狼尾草属，为一年生或多年生草本，分布在热带、亚热带地区。狼尾草生长速度快、分蘖多、生物量高，可生长在贫瘠、沙化、盐碱 的土地上，因此种植狼尾草既不占用良田，又可以达到保护环境、改良土壤等效果。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种植物含糖量相关蛋白SPS及其编码基因和应用。
[0006]本发明提供的蛋白质，来自于狼尾草，命名为SPS蛋白，是如下(a)或(b):(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/或添加且与植物含糖量相关的由序列I衍生的蛋白质。
[0007]为了使(a)中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列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1所示的标签。
[0008]表1标签的序列
[0009]
【权利要求】
1.一种蛋白质，是如下(a)或(b): Ca)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/或添加且与植物含糖量相关的由序列I衍生的蛋白质。
2.编码权利要求1所述蛋白质的基因。
3.如权利要求2所述的基因，其特征在于:所述基因为如下(I)或(2)或(3)或(4)的DNA分子: (1)编码区如序列表的序列2自5’末端第9-3221位核苷酸所示的DNA分子； (2)序列表的序列2所不的DNA分子； (3)在严格条件下与(I)或(2)限定的DNA序列杂交且编码植物含糖量相关蛋白的DNA分子; (4)与(I)或(2)限定的DNA序列至少具有90%以上同源性且编码植物含糖量相关蛋白的DNA分子。
4.含有权利要求2或3所述基因的表达盒、重组载体、转基因细胞系或重组菌。
5.一种培育转基因植物的方法，是将权利要求2或3所述基因导入目的植物中，得到含糖量高于所述目的植物的转基因植物。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于:所述目的植物为单子叶植物或双子叶植物。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于:所述双子叶植物为甜菜。
8.权利要求1所述蛋白质、权利要求2所述基因、权利要求3所述基因或权利要求4所述重组载体在培育含糖量提高的转基因植物中的应用。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于:所述植物为单子叶植物或双子叶植物。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于:所述双子叶植物为甜菜。
【文档编号】C12N15/29GK103772496SQ201410048473
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年2月11日 优先权日:2014年2月11日
【发明者】张蕴薇, 李洪超, 杨富裕, 刘斯佳, 黄艳华, 杜娟, 路海博 申请人:中国农业大学