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来源于羊草与耐低温相关的转录因子及其编码基因与应用制作方法

  • 专利名称
    来源于羊草与耐低温相关的转录因子及其编码基因与应用制作方法
  • 发明者
    刘公社, 程丽琴, 赵爱国, 陈双燕, 齐冬梅
  • 公开日
    2014年2月12日
  • 申请日期
    2012年7月23日
  • 优先权日
    2012年7月23日
  • 申请人
    中国科学院植物研究所
  • 文档编号
    A01H1/02GK103570812SQ201210256583
  • 关键字
  • 权利要求
    1.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/或添加且与植物耐冷性相关的由序列I衍生的蛋白质2.编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子3.根据权利要求2所述的核酸分子,其特征在于所述核酸分子是编码权利要求1所述蛋白质的基因;所述基因是如下I)至4)中任一所述的DNA分子 1)编码序列为序列表中序列2所示的DNA分子; 2)序列表中序列2所示的DNA分子; 3)在严格条件下与I)或2)限定的DNA分子杂交且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子; 4)与I)或2)或3)限定的DNA分子具有90%以上同源性且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子4.含有权利要求2或3所述核酸分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌5.根据权利要求4所述的重组载体,其特征在于所述重组载体为重组表达载体或重组克隆载体6.根据权利要求5所述的重组载体,其特征在于所述重组表达载体中启动所述基因转录的启动子为如下两种中的任一种 (1)35S启动子; (2)ADHl启动子7.权利要求1所述的蛋白质,或权利要求2或3所述的核酸分子,或权利要求4或5或6所述的重组表达载体、表达盒或重组菌在如下al)或a2)中的应用 al)调控植物的耐低温性; a2)选育耐低温植物品种8.一种培育耐低温性提高的转基因植物的方法,包括将编码权利要求1所述蛋白质的基因导入目的植物中得到转基因植物的步骤;所述转基因植物与所述目的植物相比,耐低温性提高9.根据权利要求7所述的应用,或权利要求8所述的方法,其特征在于所述植物为双子叶植物或单子叶植物10.权利要求1所述蛋白质在作为转录因子中的应用
  • 技术领域
    [0001]本发明属于生物
  • 专利摘要
    本发明公开了一种源于羊草并与植物耐低温相关的蛋白及其编码基因与应用。本发明所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/或添加且与植物耐冷性相关的由序列1衍生的蛋白质。实验证明,-8℃低温胁迫处理24h后第14天,野生型拟南芥植株有约81%的植株出现叶片失水萎蔫症状,叶片颜色变白,部分或全部死亡;而转LcWRKY3基因拟南芥苗植株有约84%的植株生长正常,只有约16%的植株出现叶片发白症状,可见本发明对于培育耐冷性提高的植物新品种具有重要理论和实际意义,可用于农牧业和生态环境治理所需抗性植物品种的培育与鉴定,具有较高际应用价值。
  • 发明内容
  • 专利说明
    来源于羊草与耐低温相关的转录因子及其编码基因与应用【技术领域】,涉及一种源于羊草并与植物耐低温相关的蛋白及其编码基因与应用,特别是涉及一种来源于WRKY家族的羊草冷诱导转录因子及其编码基因与在培育耐低温性提高的植物中的应用
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
来源于羊草与耐低温相关的转录因子及其编码基因与应用的制作方法[0002]低温胁迫是影响植物正常生长的主要障碍因子之一,植物尤其是经济作物的抗冷性强弱直接影响作物产量。目前抗冷基因的鉴定多集中于拟南芥、水稻等模式植物以及玉米和棉花等重要农作物。它们多为热带起源的植物,都不能忍受冷环境,0°c~12°C即造成伤害。因此,亟需从其它抗冷性强的植物中挖掘相关基因。我国是世界上生物多样性最丰富的国家和主要作物的起源中心之一,不仅植物遗传资源种类多,而且许多是适应恶劣极端环境的野生种,这些物种在抗寒、抗旱和耐盐碱等方面具有明显的优势,是当前和未来农业可持续发展的基础。长期以来,人们对植物响应冷胁迫的机制已经从生理、生化、代谢、生态、以及遗传、进化等角度进行了很多研究,积累了丰富的知识。近年来,随着分子生物学的发展,人们进一步在基因组成、表达调控及信号传导等分子水平上加深了对植物抗冷机理的认识,为利用基因工程方法改良植物的抗冷性能提供了坚实的基础。由于植物抗逆性状的复杂性,采用传统的育种方法提高植物的抗旱性十分困难。转基因等基因工程方法为植物抗冷育种提供了有效途径 ,但高效抗冷基因的分离是限制植物抗冷基因工程的关键因素。[0003]WRKY转录因子是近年来新发现的植物特有新型锌指型转录调控因子,因在其N-端含有由WRKYGQK组成的高度保守的7个氨基酸序列而得名。目前在拟南芥中共发现了74个WRKY成员,而水稻中则发现了 105个完整的WRKY成员。研究发现,WRKY结构域及其专一结合的(T) (T)TGAC(C/T)序列(又称W-box)更多地存在于与抗病、损伤、衰老相关基因和水杨酸诱导基因的上游调控区域。[0004]植物抗冷性受多基因调控,要使众多对植物抗逆性状产生作用的功能基因协调发挥作用,才能有效改良植物抗冷性。由于一个抗冷相关转录因子可以调控多个基因的表达,增强一个转录因子的作用就可使植株的抗冷性状得到综合改善。
[0005]本发明的目的是提供一种与植物耐低温相关的蛋白及其编码基因和应用。[0006]本发明所提供的蛋白质,名称为LcWRKY3,来源于羊草(Leymus chinensis (Trin.)Tzvel.),是如下(a)或(b):[0007](a)由序列表中序列I所示的氨基酸序列组成的蛋白质;
[0008](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/或添加且与植物耐冷性相关的由序列I衍生的蛋白质。
[0009]上述(b)中的蛋白质可人工合成,也可先合成其编码基因,再进行生物表达得到。上述(b)中的蛋白质的编码基因可通过将序列表中序列2所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子,和/或进行一个或几个碱基对的错义突变。
[0010]序列表中序列I由338个氨基酸残基组成。LCWRKY3蛋白在第270-330位氨基酸残基间序列为一个保守的WRKY DNA结合域,221-227位氨基酸残基间序列为可能的核定位信号 PRRRCSG。
[0011]为了便于LcWRKY3蛋白的纯化,可在由序列表中序列I的氨基酸残基序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如下表所示的标签。
[0012]表:标签的序列
[0013]

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