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专利名称:植物抗逆性相关蛋白PpLEA3-21及其编码基因与应用的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种植物抗逆性相关蛋白及其编码基因与应用,特别涉及一种来源于苔藓植物的植物抗旱性相关蛋白PPLEA3-21及其编码基因与应用。
背景技术:
苔藓植物是5亿年前古奥陶纪出现的陆地先锋植物,其生活史中以“茎叶体”的配子体为主要营养生长阶段。“茎叶体”叶片由单层细胞组成,仅在其“中肋”处由少数几层细胞组成,无输导组织和气孔等调控水分代谢的组织结构,保留着明显的水生植物的特征。由于缺乏水分输导和调控系统,因此,当原始“苔藓植物”离水登陆时,必然首先面对两大胁迫水分亏损、温度骤变。巨大的选择压力迫使苔藓植物进化出不同于“维管植物”(蕨类、种子植物)的逆境应对机制。自然环境中的干旱、盐碱、低温等胁迫因素对植物的生长发育有重要影响,严重时会造成农作物大规模减产,培育耐逆性作物是种植业的主要目标之一。当前,通过基因工程育种获得具有耐逆性的作物品种是一种行之有效的方法。而该方法中最关键的技术瓶颈问题是有效抗逆基因的筛选与功能发现。
发明内容
本发明的目的是提供一种与植物抗旱性相关的蛋白及其编码基因与应用。本发明所提供的与植物抗旱性相关的蛋白,名称为PpLEA3_21,来源于小立碗藓(Physcomitrellapatens),是如下(a)或(b)的蛋白质(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;(b)将序列2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/或添加且与植物抗旱性相关的由序列2衍生的蛋白质。序列表中序列2由233个氨基酸残基组成。为了便于PpLEA3_21蛋白的纯化,可在由序列表中序列2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。表标签的序列
标签残基序列Poly-Arg5-6(通常为5个)RRRRRPoly-His2-10(通常为6个)HHHHHHFLAG8DYKDDDDKStrep-tagII8WSHPQFEK
权利要求
,是如下(a)或(b)Ca)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;(b)将序列2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/或添加且与植物抗旱性相关的由序列2衍生的蛋白质。
。
,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I所示的DNA分子;2)序列表中序列I所不的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。
、表达盒、转基因细胞系或重组菌。
,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。
,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Ubiquitin启动子。
,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)调控植物抗旱性;a2)选育抗旱性提高的植物品种。
,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,抗旱性提闻。
,或权利要求8所述的方法,其特征在于所述植物为单子叶植物或双子叶植物。
,其特征在于所述单子叶植物为水稻。
全文摘要
本发明公开了一种植物抗旱性相关蛋白及其编码基因与应用。本发明所提供的植物抗旱性相关蛋白是如下(a)或(b)(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;(b)将序列2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/或添加且与植物抗旱性相关的由序列2衍生的蛋白质。干旱胁迫实验结果表明,稳定遗传的转PpLEA3-21基因植株Line3在干旱处理20天后复水,复水10天后其成活率恢复到71%,而空载体对照植株成活率为0,说明本发明提供的PpLEA3-21基因与其编码的蛋白能够显著提高水稻的耐旱性。本发明对培育抗旱植物新品种,特别是培育抗旱水稻具有重要的理论及实际意义。