专利名称:葡萄品种黑比诺抗病、抗逆醛脱氢酶基因序列的制作方法醛类物质是生物体内众多重要生理生化代谢过程中存在的具有高度活性的分子。在高盐、缺水、寒冷、热刺激等环境胁迫下醛类物质也会产生。虽然不同的醛类在分子长度和烷基链存在差异,但由于其化学活性,都会对生物体系统产生毒害作用。因此清除过多的醛对于维护生物体的功能具有重要作用。植物体中存在着很多代谢途径能将醛类物质转化为活性较低的分子。其中一个很重要的途径就是在醛脱氢酶(Aldehyde dehydrogenase,ALDH)的催化下醛不可逆的氧化为相应的羧酸。醛脱氢酶在生物体内是以一个超级家族存在。不同的ALDH之间差异很大。ALDH基因命名委员会(AGNC)已经建立起特别的标准来对醛脱氢酶进行分类。根据这个标准,如果蛋白质的序列与以前鉴定的序列有超过40%的相似性,那么将它们归入一个家族;如果相似性超过60%,则将它们归入一个亚家族;如果相似性低于40%,则重新建立一个家族。迄今为止,真核生物中的ALDHs已经被划分为超过M个家族。而植物中的 ALDHs 存在于 14 个家族ALDH2,ALDH3, ALDH5, ALDH6, ALDH7, ALDHlO, ALDHl 1,ALDHl2,ALDH18, ALDH19, ALDH21, ALDH22, ALDH23 和 ALDH24。基因芯片技术是20世纪90年代发展起来的一门新型技术,其汇集了分子生物学、微电子技术、高分子化学合成技术和计算机科学技术。1991年,Mfymatrix公司运用半导体照相平板技术,对原位合成制备的DNA芯片做了首次报道,这是世界上的第1块基因芯片。1995年,Stanford大学Brown实验室发明了第1块以玻璃为载体的基因微矩阵芯片,标志着基因芯片技术进入了广泛的生物医学研究领域。目前基因芯片技术已广泛应用于医药开发与研究、疾病诊断治疗、农作物良种选育及环境保护等多个领域。近年来,随着植物抗逆机理研究的深入,研究植物抗逆的方法也趋于完善,基因芯片因其信息量大、操作简单、可靠性好、重复性强以及可以反复利用等诸多特点。在植物抗逆过程中发挥了重要的作用。
本发明的目的在于,提供葡萄品种黑比诺抗病、抗逆醛脱氢酶基因序列。为了实现上述任务,本发明采用如下的技术解决方案葡萄品种黑比诺抗病、抗逆醛脱氢酶基因序列,其特征在于,包括葡萄黑比诺醛脱氢酶基因ALDH2B8的编码区序列和启动子序列。葡萄黑比诺醛脱氢酶基因ALDH2B8的编码区序列如下1ATGACTATTC CTAGGATCTC ATOGCTGCTC TCTCGCTCTT TCACTTCTTC TGCTTCTTCT61 GCTTTGCTTT CTTCCATAGG GAGGAATTCA TCCCGGAGGG GOGGGATCTT TAGATATAGC 121 ACTGCTGCAG TTGTTGAAGA ACCAATCAAT CCTTCTGTTA ATGTCAATTA TACTCAGCTT181 TTAATCAATG GACAATTTGT GGATGCCGCA ACGGGGAAAA CTTTTGAGAC ATTGGACCCC241 AGGACAGGGA ATGTGATTGC CAGTGTTGCT GAAGGTGAOG CAGAAGATGT TAATOGAGCT301 GTCTOGGCTG CTCGCAAGGC GTTTGATGAG GGACCATGGC CTAGGATGAG TCCTTATGAG361 AGATCCAAGA TACTCTTGCG TTTTGCTGAT TTGCTTGAAA AGCACAATGA TGAGATTGCA421 GCACTCGAGA CTTGGGATAA TGGGAAACCA TTTGAACAGG CTGCAAAGGC TGAAGTACCA481 TTGGTGATAC GTTTGATGCG GTACTATGCG GGTTGGGCAG ATAAGATTCA TGGTCTCAOG541 GTTCCTGCTG ATGGATTGCA TCAAGTGCAA ACCTTGCATG AACCCATTGG OGTTGCTGGA601 CAGATTATCC CCTGGAATTT CCCACTTCTC ATGTATGCTT GGAAGATTGG ACCTGCATTA661 GCATGTGGTA ACACTATOGT TCTAAAGACA GCAGAGCAGA CACCATTGTC TGCTTTATAT721 GCATOGAAGT TATTGCATGA GGCCGGGCTT CCTCCAGGTG TTCTAAATGT GGTTTCTGGT781 TATGGTCCAA CTGCTGGTGC AGCACTTGCC AGCCATATGG ATGTGGACAA GCTTGCTTTC841 ACTGGATCAA CTGCAACTGG AAAAATTGTA CTTCAATTGG CTGCAAGGAG CAATCTTAAG901 CCAGTGACTT TAGAGCTTGG AGGGAAATCC CCTTTCATTG TGTGTGAGGA TGCTAATGTA961 GATGAGGCTG TTGAGCTAGC CCACTTTGCT TTATTCTTTA ATCAGGGGCA ATGTTGTTGT1021 GCTGGCTCCC GTACATTTGT ACATGAAAGT ATATACGATG AGTTTGTAGA GAAGGCGAAA1081 GCACGTGCTT TAAGAOGCAC OGTTGGTGAT CCATTCAAGG CAGGCATTGA GCAAGGCCCC1141 CAGATTGATT CAGATCAATT TGAGAAGATC CTGAGATACA TAAGATCTGG TGTCGAAAAT1201 GGAGCCACCC TTGAAACOGG AGGTGAGAGA TTTGGCAAAG AGGGCTTCTT CATTAAGCCT1261 ACAGTTTTCT CTAATGTTCA GGACGGCATG TTGATAGCAC AGGACGAGAT ATTTGGACCA1321 GTGCAGTCCA TCCTGAAATT CAAGGACCTT GGTGAGGTGA TAAGAAGGGC AAACGCCACT1381 AGTTATGGGC TGGCCGCAGG AGTCTTTACC CAGAACTTAG ACACAGCCAA CACCTTGACC1441 OGOGCACTAA AGGTGGGCAC AGTATGGATT AACTGCTTTG ATGTGTTTGA TGCAGCGATT1501 CCTTTTGGTG GGTACAAGAT GAGTGGGCAT GGCAGAGAAA AGGGTATTTA CAGTCTTCAA1561 AACTACCTGC AAGTGAAGGC TGTTATTACT CCCTTGAAGA ACCCCGCGTG GTTATM。葡萄黑比诺醛脱氢酶基因ALDH2B8的启动子序列如下1CCAOGCTAGG GTTATGAAAG AGGCACCTGT AATGATGTGA CACTGAAACT GGGCCACGAA61ATATGACGTG GAACTGTTGT ATAAATTGGA ATTAGCCTTT TCCCAACTCA TTCCTCCACT121TGAAGTAAGT GGGTATCTTT ATCTTCTGTA CCTGATGACC ATTAAGAAAA AGCTTTTTTT181TTATAGCCAC AGAGATTAGC AACAATTGAT ATTTGATATG AGGTGTOGGT CAAGCACGAG241GCAGCAGCTG OGTATAGTTT TTTCCATCTC ACAAGTCCTC CTTCCCTCTT TGTCTTTTTT301ATATTCAGAA GTTAATCACA CGGCACAAAA TGTTAGAAGA AGAAAAAACT GATTTGATGG361TTGTTGGCAA AATGOGTGOG TTCGCAGAAA AATGGCAAGT TGCAGCATAA AAGGAAGCCT421CCCCATTGGG TAGGCCTTAG CAACTTGTCC TOGATTATAG CACCTCCTTG ATTAAAGCTC481CTCOGCTCAC CTTTTACTTT CTACTTCCAC ATTTTCCTTC GCTATCGCOG TCTGAATGGC541GACTCTTCTT TGAATTGGCT TTTATGCCAA CAAAGOGCAT ACGTGTTAAA AAAGAAGTCA601AATTTATTAA ATCCTAACTT TAATAAATAT ATTATTTAAA AATTATTGTC TTTGACCAAT661 OGAGTATTAC TTTTTTAATA AAATAATTCT TATCTTTAGT GCTGTCTTCA GATTCTTATT721 TTCTGTTTTT GACATGCCTA TAAAAACTTA CTTTTCTAAA TTTAAATTAA CTTCAAATCA781 TGTTTTAAAT GAAGGAAACT CTTTTTGTTA CACAATCATG TCACTCTAAA AATGGCAACT841CAATATGGATTATCCACTTACMCMTMATMGMMACTTTTATATTATATTATTTGA901ATATGATTACA0GTGATTATATTGAGATGCCAATGAGACAGACTCACATCACTTACTTTC961ATTCAAATTTACATCAATTCTCATTCATTGTMCMMMAATTAAACTATGGAATGAAC
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1921AACTCAGA0GGAAGCTCCTTGTATGCTTATATAAGTAGAATCACACAAGAGAAAGAGAAA1981 GAGAAGAATT GTTTGCAGTG本发明首次研究了葡萄品种黑比诺抗病、抗逆醛脱氢酶基因25个序列在各种病原菌侵染,干旱、高盐、低温、高温等非生物胁迫和激素诱导条件下的表达情况,从而鉴定了在几乎各种逆境胁迫下都上调表达的ALDH2B8基因。以该核苷酸序列为基础,通过挖掘葡萄基因组数据库搜寻ALDH2B8基因的上游启动子区域,获得了启动子区域21Λ的葡萄黑比诺醛脱氢酶基因ALDH2B8的启动子序列,并在启动子区域鉴定了抗病顺式作用元件box-wl,逆境胁迫元件TC-rich repearts和冷胁迫元件LTR。表明ALDH2B8基因和其启动子在葡萄抗病和非生物胁迫中起着重要作用。通过申请人的研究表明,本发明的葡萄品种黑比诺抗病、抗逆醛脱氢酶基因序列能把对生物体有毒性作用的醛类氧化成相应的羧酸,对生物体抵抗病原菌侵染和非生物胁迫有重要作用。可以将葡萄黑比诺醛脱氢酶基因ALDH2B8的编码区序列和启动子序列结合其他抗病和抗逆基因通过基因聚合技术转入感病的葡萄品种、苹果、小麦、番茄、水稻、玉米、大豆或油菜等植物,来提高抗病、抗干旱、抗盐碱和抗寒等胁迫的能力。
图1是通过分析公共葡萄芯片数据库ArrayExpress和PLEXdb研究的葡萄醛脱氢酶在病原菌诱导、非生物胁迫和激素处理等条件下的表达分析图。图2是葡萄醛脱氢酶基因ALDH2B8的启动子区域的顺势元件分析图。图3通过分析公共葡萄芯片数据库ArrayExpress和PLEXdb研究的葡萄醛脱氢酶基因的病原菌诱导表达分析图。
图4通过分析公共葡萄芯片数据库ArrayExpress和PLEXdb研究的葡萄醛脱氢酶基因的非生物胁迫下表达分析图。图5总结葡萄醛脱氢酶基因的生物胁迫、非生物胁迫和激素处理条件下对葡萄醛脱氢酶基因具有明显调节作用的处理。以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明涉及葡萄品种黑比诺抗病、抗逆醛脱氢酶基因序列,包括葡萄黑比诺醛脱氢酶基因ALDH2B8的编码区序列和启动子序列。通过申请人的研究表明,该葡萄品种黑比诺抗病、抗逆醛脱氢酶基因序列能把对生物体有毒性作用的醛类氧化成相应的羧酸,对生物体抵抗病原菌侵染和非生物胁迫有重要作用。可以将葡萄黑比诺醛脱氢酶基因ALDH2B8的编码区序列和启动子序列结合其他抗病和抗逆基因通过基因聚合技术转入感病的葡萄品种、苹果、小麦、番茄、水稻、玉米、大豆或油菜等植物,来提高抗病、抗干旱、抗盐碱和抗寒等胁迫的能力。
葡萄品种黑比诺抗病、抗逆醛脱氢酶基因序列制作方法
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