一种与植物耐虫性相关蛋白GmSqm及其编码基因与应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物技术领域，具体涉及一种与植物耐虫性相关蛋白GmSqm及其编码 基因与应用。
【背景技术】
[0002] 在未来的40年内，世界人口数量将达到100亿。在此情形下，农业的首要任务是 在环境可持续发展和节约成本的前提下，实现食品和其它产品的最大化生产，而限制食品 生产的一个主要因素是由于昆虫的侵害，估计其会造成10-20%农作物损失。大豆是世界上 主要的油料作物，其是植物脂肪和蛋白的主要来源。在大豆生产中，大豆的产量和品质经常 会受到植食性昆虫的危害。但是大豆的产量常常会由于植食性昆虫对大豆叶片的取食而造 成严重的损失。棉铃虫（Helicoverpa armigera Hiibner)属于鳞翅目夜蛾科，是一种杂食 性昆虫，常常对许多重要的经济作物（例如大豆）造成严重的危害。在过去很长一段时间 里，对农业害虫的防治主要依赖化学杀虫剂，但大量使用杀虫剂会对环境造成严重污染，而 且害虫会对农药产生耐药性。
[0003] 在上世纪90年代中期，随着转基因玉米、马铃薯和棉花（转基因植物表达来自苏 云金芽孢杆菌中编码杀虫内毒素的基因）的商业化，基因改造后的作物对害虫具有内源性 抗性，这是转基因技术的成功。目前，全世界有超过十亿亩地种植Bt转基因作物，虽然Bt 转基因作物对双翅目（如蝇和蚊子）、鞘翅类（如甲虫和象鼻虫）和膜翅目（如黄蜂）有抗 性的毒素已经发现，但已经种植的这些转基因作物表达的毒素主要是对鳞翅类害虫有抗性 (如蝴蝶和蛾类）。目前虽然表达Bt毒素的转基因作物能有效的抵抗害虫，但仍需要进一 步研究开发更多的抗虫基因，研究并克隆抗虫相关基因，对培育抗虫大豆新品种具有重要 意义。
【发明内容】
[0004] 本发明的一个目的是提供一种蛋白质。
[0005] 本发明提供的蛋白质是如下a)或b)的蛋白质：
[0006] a)氨基酸序列是序列表中序列1所示的蛋白质；
[0007] b)将序列表中序列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/或添加得到的与植物耐虫性相关的蛋白质。
[0008] 为了使上述a)中的蛋白便于纯化，可在由序列表序列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。
[0009]表1标签的序列
【主权项】
1. 蛋白质，是如下a)或b)的蛋白质： a) 氨基酸序列是序列表中序列1所示的蛋白质； b) 将序列表中序列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/或添加得到的与植物耐虫性相关的蛋白质。
2. 与权利要求1所述蛋白质相关的生物材料，为下述B1)至B5)中的任一种： B1)编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子； B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒； B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体或含有B2)所述表达盒的重组载体； B4)含有B1)所述核酸分子的重组菌或含有B2)所述表达盒的重组菌或含有B3)所述 重组载体的重组菌； B5)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系或含有B2)所述表达盒的转基因植物 细胞系或含有B3)所述重组载体的转基因植物细胞系。
3. 根据权利要求2所述的相关生物材料，其特征在于：B1)所述核酸分子的为如下1) 或2)或3)的DNA分子： 1) 其核苷酸序列是序列表中序列2所示的DNA分子； 2) 与1)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%同源性且编码所述蛋白质的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质的DNA分子。
4. 权利要求1所述蛋白质或权利要求2或3所述相关生物材料在调控植物耐虫性中的 应用。
5. 根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述虫为棉铃虫。
6. 根据权利要求4或5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。
7. -种培育转基因植物的方法，包括如下步骤：向出发植物中导入权利要求1所述蛋 白质的编码基因，得到转基因植物；所述转基因植物耐虫性高于所述出发植物。
8. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述蛋白质的编码基因序列如序列表中 序列2所示。
9. 根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：所述虫为棉铃虫。
10. 根据权利要求7-9中任一所述的方法，其特征在于：所述出发植物为单子叶植物或 双子叶植物。
【专利摘要】本发明公开了一种与植物耐虫性相关蛋白GmSqm及其编码基因与应用。本发明的蛋白质，是如下a)或b)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列表中序列1所示的蛋白质；b)将序列表中序列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/或添加得到的与植物耐虫性相关的蛋白质。通过实验证明：和野生型拟南芥植株和转空载的拟南芥植株相比，转GmSqm拟南芥植株喂养初孵棉铃虫幼虫后，棉铃虫幼虫的虫重明显减低，体长明显减短。本发明的蛋白GmSqm在培育耐虫的植物方面具有重要意义。
【IPC分类】A01H5-00, C07K14-415, C12N15-29, C12N15-82
【公开号】CN104628835
【申请号】CN201510046065
【发明人】王笑一, 陈海峰, 张婵娟, 单志慧, 陈李淼, 陈水莲, 张晓娟, 周新安
【申请人】中国农业科学院油料作物研究所
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月29日