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专利名称:植物蔗糖转运蛋白及其编码基因和应用的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种植物蔗糖转运蛋白及其编码基因和应用。
背景技术:
大多数植物叶片的光合作用产生的同化物都是通过蔗糖作为主要形式转运到非光合器官的。蔗糖是高等植物体内碳水化合物长距离运输的主要甚至唯一的形式。从源到库的运输采取蔗糖为转运物质的主要原因是由于蔗糖的溶解度高、粘度低,稳定性好和形成很高的渗透势,这是长距离运输所必需的。蔗糖转运蛋白(sucrosetransporter,缩写为SUT或SUC)是一类12次跨膜膜结合蛋白,广泛存在于高等植物的各种组织和器官中,负责蔗糖的跨膜运输,在蔗糖由源到库转运等各个环节中发挥重要作用。了解植物蔗糖转运蛋白调控的作用机理,揭示蔗糖转运蛋白与逆境胁迫的关系将有助于揭示蔗糖转运机制对植物生长发育及抵抗逆境的调节功能,为提高作物产量与改良品质的基因工程研究提供遗传学依据。
发明内容
本发明的目的是提供一种植物蔗糖转运蛋白及其编码基因和应用。本发明提供的蛋白(LcSUTI),是一种蔗糖转运蛋白,来源于羊草
(Leymuschinensis(Trin.)Tzvel.),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/或添加且参与蔗糖转运的由序列1衍生的蛋白质。序列表中序列1由523个氨基酸残基组成,自氨基末端第34位-第513位氨基酸残基为GPH-Sucrosesuperfamily的保守结构域,自氨基末端第沈位-第523位氨基酸残基为MelBdomain序列。为了便于LcSUTl的纯化,可在由序列1的氨基酸残基序列组成的蛋白质的氨基端或羧基端连接上如表1所示的标签。表1标签的序列
权利要求
,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/或添加且参与蔗糖转运的由序列1衍生的蛋白质。
。
,其特征在于所述基因是如下1)或2)或3)或4)的DNA分子1)序列表中序列2自5'末端第118-1689位核苷酸所示的DNA分子;2)序列表中的序列2所示的DNA分子;3)在严格条件下与1)或幻限定的DNA序列杂交且编码蔗糖转运相关蛋白的DNA分子;4)与1)或2)或3)限定的DNA序列具有90%以上同源性,且编码蔗糖转运相关蛋白的
DNA分子。
、表达盒、转基因细胞系或重组菌。
,其特征在于所述重组表达载体是将权利要求2或3所述基因插入PDR196的多克隆位点得到的重组质粒。
。
、权利要求2或3所述基因、权利要求4或5所述重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌中的任意一种在培育耐逆植物中的应用。
,是将权利要求2或3所述基因导入目的植物中,得到耐逆性高于所述目的植物的转基因植物;所述目的植物为拟南芥、烟草、百脉根、水稻、小麦、玉米、黄瓜、番茄、杨树、草坪草、苜宿、大豆或棉花。
,是将权利要求2或3所述的基因转入目的酵母中,得到转基因酵母,所述转基因酵母的蔗糖利用能力高于所述目的酵母。
,其特征在于权利要求2或3所述的基因是通过权利要求4或5所述的重组载体导入所述目的酵母中的;所述目的酵母为酵母突变体SUSY7/ura3株系。
全文摘要
本发明公开了一种植物蔗糖转运蛋白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)由序列1衍生的蛋白质。本发明提供的蛋白及其编码基因,可以调控植物生长和发育,受多种胁迫诱导,参与羊草对多种胁迫的响应。将本发明的基因导入植物,可以提高植物的抗逆性。本发明提供的蛋白及其编码基因对于培育抗逆性提高的羊草及其他植物新品种具有重要实用价值。本发明有助于了解植物生长发育过程中潜在的内外部因素对蔗糖转运蛋白调控的作用机理,为揭示蔗糖转运机制对植物生长发育和抗逆性的调节功能、为提高作物产量与改良品质的基因工程研究提供遗传学依据。