植物耐逆性相关蛋白GmNF-YA17及其编码基因和应用_2

文档序号:8916393阅读:来源:国知局
境筛选转化植株。
[0029] 在本发明的实施例中,表达载体为YEP-GAP,对应的重组载体为 YEP-GAP-GmNF-YA17,YEP-GAP-GmNF-YA17为将上述DNA分子插入YEP-GAP的多克隆位点得 到的重组质粒,优选为将序列表的序列2自5'端第291至1301位核苷酸所示的DNA片段 插入YEP-GAP的BamHI和XhoI酶切识别位点之间得到的重组载体;
[0030] 表达载体为 pBI121,对应的重组载体为 pBI121-GmNF-YA17,pBI121-GmNF-YA17 为 将上述DNA分子插入pBI121的多克隆位点得到的重组质粒,优选为将序列表的序列2自5' 端第291至1301位核苷酸所示的DNA片段插入pBI121的Sma I和SacI酶切识别位点之 间得到的重组载体。
[0031] 扩增上述DNA分子或其任意片段的引物对。
[0032] 所述引物对为 GmNF-YA17-BI 和 GmNF-YA17-XI 或 GmNF-YA17-121F 和 GmNF-YAl7-12IR :
[0033] GmNF-YA17-BI :5'-CGCGGATCCATGCAGTCCAAGT-3' ;
[0034] GmNF-YA17-XI :5'-CCGCTCGAGTCAATTGTGG TTCAGCTG-3'·
[0035] GmNF-YA17-121F :5'-TCCCCCGGGATGCAGTCCAAGTCTGAAAC-3'
[0036] GmNF-YA17-121R :5'-TACGAGCTCTCAATTGTGGTTCAGCTGCT-3'
[0037] 上述的蛋白质、上述的DNA分子或上述的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组 菌在调节植物耐逆性或调节植物抗氧化性中的应用也是本发明保护的范围。
[0038] 上述调节植物耐逆性为提高植物耐逆性;
[0039] 上述调节植物抗氧化性为提高植物抗氧化性;
[0040] 上述应用中,所述耐逆性为耐盐性和/或耐旱性;
[0041] 所述植物为双子叶植物或单子叶植物;所述双子叶植物具体为拟南芥。
[0042] 本发明的另一个目的是提供一种培育转基因植物的方法。
[0043] 本发明提供的方法,是将上述DNA分子导入目的植物中,得到转基因植物;所述转 基因植物的耐逆性和/或抗氧化性高于所述目的植物。
[0044] 上述方法中,上述DNA分子通过上述重组载体导入所述目的植物;
[0045] 所述耐逆性为耐旱性和/或耐盐性;
[0046] 所述耐盐性体现在NaCl胁迫下,所述转基因植物的存活率大于所述目的植物;
[0047] 所述耐旱性体现所述转基因植物的存活率大于所述目的植物;
[0048] 所述抗氧化性体现在H2O2胁迫下,所述转基因植物的主根长度大于所述目的植 物。
[0049] 所述目的植物为双子叶植物或单子叶植物;所述双子叶植物具体为拟南芥。
[0050] 上述蛋白作为转录因子的应用也是本发明保护的范围。
[0051] 本发明的实验证明,本发明从大豆中克隆得到基因 GmNF-YA17,其在干旱、盐、ΑΒΑ 和乙烯的诱导下表达,编码的蛋白定位到细胞核上,并且可以特异的调控含有CCAAT-box 顺式元件(核心序列:CCAAT)的基因的转录表达。本发明的GmNF-YA17可以提高植物的抗 旱性,为人为控制抗逆和耐逆相关基因的表达提供了基础,将在培育抗逆性和耐逆性增强 的植物育种中发挥重要的作用。
【附图说明】
[0052] 图1为GmNF-YA17与拟南芥氨基酸AtNF-YA5氨基酸序列的同源性比对结果
[0053] 图2为GmNF-YA17受胁迫诱导表达的荧光实时定量(Real-time) PCR图谱
[0054] 图3为GmNF_YA17在洋葱表皮细胞中的定位结果
[0055] 图4为分子检测在转基因拟南芥中的目的基因
[0056] 图5为野生型拟南芥和转GmNFYA-15拟南芥抗盐性、抗旱性与抗氧化性比较
[0057] 图6为野生型和转基因拟南芥抗盐性比较
[0058] 图7为野生型和转基因拟南芥抗氧化性比较
【具体实施方式】
[0059] 下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
[0060] 下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
[0061] 下述实施例中的%,如无特殊说明,均为质量百分含量。以下实施例中的定量试验, 均设置三次重复实验,结果取平均值。
[0062] 实施例1、基因 GmNF-YA17的获得
[0063] 一、基因 GmNF-YA 17 的获得
[0064] 将沙土中生长20天左右的大豆铁丰8号(国家种质资源库,编号ZM242 ;记载在如 下文献中:王彩洁,孙石,吴宝美,常汝镇,韩天富.20世纪40年代以来中国大面积种植大 豆品种的系谱分析。中国油料作物学报。2013,35(3):246 - 252,公众可从中国农业科学 院作物科学研究所获得)四叶期幼苗干旱处理2小时,用液氮速冻,-80°C保存备用。采用 Quikprep Micro mRNA Purification Kit (Pharmacia)进行 mRNA 的分离。第一链 cDNA 合 成用反转录酶XL (AMV)。采用SMART法合成ds cDNA,PCR产物进行1.0%琼脂糖凝胶电泳 检测。
[0065] 通过5' RACE和3' RACE的方法获得大豆CCAAT-box的核转录因子C族基因全长 序列序列表中的序列2。
[0066] 该序列表中序列2所示的基因命名为GmNF_YA17,其开放阅读框架为自序列表的 序列2的5'端第291至1301位核苷酸,该基因编码的蛋白命名为GmNF-YA17,该蛋白的氨 基酸序列为序列表中的序列1,序列1由337个氨基酸残基组成,具有保守的富含谷氨酰胺 的结构域和一个亚基相互作用的结构域。
[0067] 上述序列2也可以通过人工合成。
[0068] GmNF-YA17的序列在Genabnk上进行比对,与拟南芥中的蛋白AtNF-YCll具有较高 同源性(图1),而在大豆中未发现同源蛋白,证明GmNF-YA17蛋白是一个新的蛋白。
[0069] 二、实时荧光定量PCR分析GmNF-YA17的表达特性
[0070] I、胁迫处理
[0071] 苗龄为10天的铁丰8号幼苗,进行以下处理:
[0072] (1)干旱处理(图2A):将盆栽的大豆幼苗取出吸干根上的水分,置于干燥的滤 纸上,干旱培养30分钟、1小时、2小时、5小时、12小时、24小时后取出材料,用液氮速 冻,-80°C保存备用。
[0073] (2)高盐处理(图2B):将大豆幼苗置于200mM的由NaCl溶液中,光照培养30分 钟、1小时、2小时、5小时、12小时、24小时后分别取出材料,用液氮速冻,-80°C保存备用。
[0074] (3)高温处理(图2C):将大豆幼苗置于42°C下,光照培养30分钟、1小时、2小时、 5小时、12小时、24小时后分别取出并用液氮速冻,-80°C保存备用。
[0075] (4)脱落酸处理(图2D):将大豆幼苗置于100 μ M的脱落酸(ABA)溶液中,光照培 养30分钟、1小时、2小时、5小时、12小时、24小时后分别取出并用液氮速冻,-80°C保存备 用。
[0076] (5)低温处理(图2E):将大豆幼苗置于4°C培养箱,光照培养30分钟、1小时、2小 时、5小时、12小时、24小时后取出并用液氮速冻,-80°C保存备用。
[0077] (6)双氧水处理(图2F):将小麦幼苗置于20mM的双氧水溶液中,光照培养30分钟、 1小时、2小时、5小时、12小时、24小时后分别取出材料,用液氮速冻后一 80°C保存备用。
[0078] (7)伤害处理(图2G):将大豆幼苗用剪刀减去叶子顶端,光照培养30分钟、1小时、 2小时、5小时、12小时、24小时后分别取出并用液氮速冻,-80°C保存备用。
[0079] (8)对照的处理:直接取未经任何处理的大豆幼苗_80°C冻存作为对照(0小时)。
[0080] 2、mRNA 的分离
[0081] 将上述各处理的大豆幼苗米用Quikprep Micro mRNA Purif ication Kit (Pharmacia)进行 mRNA 的分离。
[0082] 3、反转录为cDNA
[0083] 将纯化的mRNA反转录为cDNA。
[0084] 4、实时荧光定量PCR
[0085] 将cDNA稀释50倍后用作Q-RT-PCR的模板。用基因3 '端非编码区的特异 引物对(Q-RT-GmNF-YA17F:5,-GTTGATT GTGAATGTGG GAAGA-3' ;Q-RT-GmNF-YA17R: 5' -CATCCAGCAACCTCAAGTG-3')对样品进行Q-RT-PCR扩增,分析基因对各种处理的应 答情况,以 actin (Q-RT-ActinF :5'-ACATTGTTCTTAGTGGTGGCT-3' ;Q-RT-Q-RT-ActinR: 5' -CTGTTGGAAGGTGCTGAG-3')做内参。Q-RT-PCR 在 ABI PRISM? 7000 实时荧光定量 PCR 仪 上进行,一次平行试验设3次重复。利用Livak KJ和Schmittgen TD (2001)报道的方法, 即计算相对表达量。
[0086] A A C1T (Target Ct. Actin) Time x ^ ^T. Target 〇Τ· Actin) TimeO
[0087] Time x表示任意时间点,TimeO表示经actin校正后I倍量的目标基因表达。
[0088] 结果见图2,
[0089] 在脱水处理下,GmN
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1