CN104140461B - 与植物耐冷性相关的ltp蛋白及其编码基因与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种与植物耐冷性相关的LTP蛋白及其编码基因与应用。本发明所提供的应用具体为由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质在如下a1）或a2）中的应用：a1）调控植物耐冷性；a2）选育耐冷植物品种。实验证明，利用由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因培育耐冷植物，该方法具有操作简单、周期短的特点，适于推广应用。本发明所获得的转LTP基因水稻经低温处理后存活率仍可达100%。该方法对于植物耐冷性分子机制的研究、耐冷品种的选育以及植物耐冷性分子育种具有重要的理论及实际意义，为提高植物的耐冷性提供了一条经济、快速、有效的途径。

Description

与植物耐冷性相关的LTP蛋白及其编码基因与应用

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种与植物耐冷性相关的LTP蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

水稻是重要的粮食作物，冷害是影响我国长江中下游早稻种植区和东北、西北稻区及云贵高原一季稻区水稻生产的重要因子之一。水稻芽期、苗期如遭遇冷害，将导致水稻幼苗生长迟缓、分蘖减少，严重者甚至还会出现大面积的僵苗、死苗现象，最终造成水稻产量的大幅度降低，因此迫切需要培育出耐冷的水稻品种。普通野生稻是亚洲栽培稻的祖先种，野生稻在演化成栽培稻的过程中，经过自然选择和人工选择，基因多样性降低、等位基因数减少。据统计，栽培稻的等位基因数约为野生稻的60%（Sun C Q，Wang X K，Li Z C，Yoshimura A.Comparison of the genetic diversity of common wild rice(Oryzarufipogon Griff.)and cultivated rice(O.sativa L.)using RFLP markers.TheorAppl Genet，2001，102:157-162），从而导致当前水稻品种选育所面临的遗传瓶颈问题。因此从水稻近缘野生种的（普通野生稻Oryza rufipogon Griff.）基因组中发掘和利用在栽培稻中已丢失或削弱的优异基因，并把它们应用于水稻育种生产中具有十分重要的理论意义和实践价值，也是解决当前水稻育种难题的一条行之有效的途径。

江西东乡普通野生稻是目前世界上分布生境最北的野生稻之一，具有极强的耐冷性，它的地下茎能耐-12.8°C的低温并可安全越冬（Chen D Z，Xiao Y Q，Zhao S X，Xiong HJ，Pi Y H，Luo L J.Studies on cold tolerance of seedling and heading stage inDongxiang wild rice.Acta Agric Jiangxi，1996，8:1-6(in Chinese)；Chen D Z，Xiao YQ，Zhao S X，Pi Y H，Xiong H J，Luo L J.Genetic study on the cold tolerance ofDongxiang wild rice at the seedling stage.Acta Agric Jiangxi，1997，9:56-59（inChinese）），而当前栽培稻无一具此抗性，因此江西东乡普通野生稻是水稻耐冷性研究的理想材料。Liu et al.（Liu F X，Sun C Q，Tan L B，Li D J，Fu Y C，Wang XK.Identification and mapping of quantitative trait loci controlling cold-tolerance of Chinese common wild rice(O.rufipogon Griff.)at booting toflowering stages.Chinese Science Bulletin，2003，48:2068-2071）报道了3个来自江西东乡普通野生稻的数量性状位点（QTL）能提高栽培稻受体亲本（桂朝2号）孕穗开花期的耐冷性，进一步证实了从江西东乡普通野生稻中发掘耐冷基因的可行性。

我国野生稻资源丰富，从野生稻中发掘、定位和克隆耐冷相关基因不仅为培育超耐冷新品种提供新基因和新技术，而且对加强我国野生稻基因资源的保护、将资源优势变成经济优势具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种与植物耐冷性相关的LTP蛋白及其编码基因与应用。

本发明所提供的应用，具体为如下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（命名为LTP）在如下a1）或a2）中的应用：

a1）调控植物耐冷性；

a2）选育耐冷植物品种。

B：由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因（命名为LTP）在如下a1）或a2）中的应用：

a1）调控植物耐冷性；

a2）选育耐冷植物品种。

本发明还提供一种培育耐冷转基因植物的方法。

本发明所提供的培育耐冷转基因植物的方法，具体可包括如下步骤：

a）向目的植物中导入由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因，得到表达所述编码基因的转基因植物；

b）从步骤a）所得转基因植物中得到与所述目的植物相比耐冷性提高的转基因植物。

在上述应用或方法中，所述由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因（即LTP基因）是如下1）至4）中任一所述的DNA分子：

1）编码序列为序列表中序列2自5’末端第11至295位核苷酸所示的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1）或2）限定的DNA分子杂交且编码由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的DNA分子；

4）与1）或2）或3）限定的DNA分子具有90%以上同源性且编码由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的DNA分子。

上述严格条件可为用6×SSC，0.5%SDS的溶液，在65℃下杂交，然后用2×SSC，0.1%SDS和1×SSC，0.1%SDS各洗膜一次。

在上述方法中，所述由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因具体是通过含有所述蛋白质的编码基因的重组表达载体导入所述目的植物中的。

在上述应用或方法中，所述植物即可为单子叶植物，也可为双子叶植物。

在本发明的一个实施例中，所述植物为单子叶植物，具体为水稻，更加具体为水稻品种中花17。

本发明所提供的蛋白质，名称为LTP，来源于稻属普通野生稻（O.rufipogonGriff.），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/或添加且与植物抗盐相关的由序列1衍生的蛋白质；

序列表中序列1由94个氨基酸残基组成。

为了便于LTP蛋白的纯化，可在由序列表中序列1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-Arg	5-6（通常为5个）	RRRRR
Poly-His	2-10（通常为6个）	HHHHHH
			FLAG	8	DYKDDDDK
Strep-tag II	8	WSHPQFEK
			c-myc	10	EQKLISEEDL

上述a）中的LTP蛋白可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述b）中的LTP蛋白可通过如下方法得到：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，和/或在其5′端和/或3′端连上上表所示的标签的编码序列得到编码基因，再进行生物表达得到LTP蛋白。

编码所述LTP蛋白的核酸分子也属于本发明的保护范围。

所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA、hnRNA或tRNA等。

在本发明的一个实施例中，所述核酸分子具体为编码所述LTP蛋白的基因（命名为LTP）；所述LTP基因是如下1）至4）中任一所述的DNA分子：

1）编码序列为序列表中序列2自5’末端第11至295位核苷酸所示的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1）或2）限定的DNA分子杂交且编码所述LTP蛋白的DNA分子；

4）与1）或2）或3）限定的DNA分子具有90%以上同源性且编码所述LTP蛋白的DNA分子；

上述严格条件可为用6×SSC，0.5%SDS的溶液，在65°C下杂交，然后用2×SSC，0.1%SDS和1×SSC，0.1%SDS各洗膜一次。

其中，序列2由519个核苷酸组成，第11至295位为其编码序列，编码序列表中序列1所示的蛋白质。

含有上述核酸分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌也属于本发明的保护范围。

所述重组载体可为重组表达载体，也可为重组克隆载体。

所述重组表达载体可用现有的植物表达载体构建。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等，如pGreen0029、pCAMBIA3301、pCAMBIA1300、pBI121、pBin19、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301-UbiN或其它衍生植物表达载体。所述植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3’端。使用所述基因构建重组表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型、组成型、组织特异型或诱导型启动子，例如花椰菜花叶病毒（CAMV）35S启动子、泛素基因Ubiquitin启动子（pUbi）、胁迫诱导型启动子Rd29A等，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用本发明的基因构建重组表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用重组表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因、具有抗性的抗生素标记物或是抗化学试剂标记基因等。也可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。

在本发明的实施例中，所述重组表达载体中启动所述LTP基因转录的启动子具体为super启动子。

更为具体的，所述重组表达载体为将所述LTP基因（序列2）插入到Super1300载体（参考文献：Yang Q,Chen Z Z,Zhou X F,Yin H B,Li X,Xin X F,Hong X H,Zhu J K andGong Z Z.Overexpression of SOS(Salt Overly Sensitive)Genes Increases SaltTolerance in Transgenic Arabidopsis.Molecular Plant,2009,2:22～31）的多克隆位点Kpn I和Sac I之间后得到的重组质粒。

所述表达盒由能够启动所述LTP基因表达的启动子，所述LTP基因，以及转录终止序列组成。

所述重组载体、所述表达盒、所述转基因细胞系或所述重组菌在如下a1）或a2）中的应用也属于本发明的保护范围：

a1）调控植物耐冷性；

a2）选育耐冷植物品种；

在上述应用或方法中，所述植物即可为单子叶植物，也可为双子叶植物。

在本发明的一个实施例中，所述植物为单子叶植物，具体为水稻，更加具体为水稻品种中花17。

在本发明中，以上所有a1）中的所述调控植物耐冷性均具体为提高植物耐冷性；以上所有a2）中的所述选育耐冷植物品种的方法，均具体可包括将所述LTP蛋白表达量较高的植株作为亲本进行杂交的步骤。

在本发明中，以上所有所述耐冷主要表现为芽期（如芽长长至5mm左右时）和/或苗期（如二叶一心期）耐冷。

扩增所述LTP基因的全长或其任一片段的引物对也属于本发明的保护范围。

本发明的培育耐冷植物的方法具有操作简单、周期短的特点，适于推广应用。本发明所获得的转LTP基因水稻经低温处理后存活率仍可达100%。该方法对于植物耐冷性分子机制的研究、耐冷品种的选育以及植物耐冷性分子育种具有重要的理论及实际意义，为提高植物的耐冷性提供了一条经济、快速、有效的途径。本发明在农业领域具有广阔的应用和市场前景。

附图说明

图1为低温（4℃）处理条件下基因LTP在水稻耐冷系IL112和水稻品种桂朝2号中表达谱比较。其中，GC2代表桂朝2号；IL112表示水稻耐冷系IL112。

图2为T₂代LTP转基因植株LTr64和LTr70，以及作为对照的水稻品种中花17苗期经低温（4℃）处理后的植株表型。其中，ZH17表示作为对照的水稻品种中花17。

图3为T₃代LTP转基因植株LB264-1和LB276-4，以及作为对照的水稻品种中花17芽期经低温（4℃）处理后的植株表型。其中，ZH17表示作为对照的水稻品种中花17。

具体实施方式

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。

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。

下述实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。引物合成及测序工作均由北京奥科鼎盛生物科技有限责任公司完成。

水稻耐冷系IL112：记载在“Liu F X,Xu W Y,Song Q,et al.Microarrayassisted fine-mapping of quantitative trait Loci for cold tolerance inrice.Molecular Plant,2012,doi:10.1093/mp/sss161,First published online:December23,2012”一文，公众可以从中国农业大学获得。

水稻品种桂朝2号（CG2）：记载在“Zhang X,Zhou S X,Fu Y C,etal.Identification of a drought tolerant introgression line derived fromDongxiang common wild rice(O.rufipogon Griff.).Plant Mol Biol,2006,62:247～259”一文，公众可以从中国农业大学获得。

水稻品种中花17（Zhonghua17）：记载在“Tan L B,Li X R,Liu F X,etal.Control of a key transition from prostrate to erect growth in ricedomestication.Nature Genetics,2008,40(11):1360-1364”一文，公众可以从中国农业大学获得。

植物表达载体Super1300：记载在“Yang Q,Chen Z Z,Zhou X F,Yin H B,Li X,Xin X F,Hong X H,Zhu J K and Gong Z Z.Overexpression of SOS(Salt OverlySensitive)Genes Increases Salt Tolerance in Transgenic Arabidopsis.MolecularPlant,2009,2:22～31”一文中，公众可以从中国农业大学获得。

实施例1、耐冷相关基因LTP的发现

首先将江西东乡普通野生稻与超高产水稻品种桂朝2号进行回交和自交，构建了以桂朝2号为遗传背景的渗入系群体（其中一个渗入系为IL112），对此群体进行苗期耐冷性鉴定，具体的鉴定方法为：种子用20%的次氯酸钠消毒后，置于底面直径5cm，高12cm的玻璃试管中，在25℃的组培室内催芽育苗。前期用蒸馏水培养，到一叶一心约13天后开始用1/3B₅培养液培养。将整齐的2叶1心幼苗置于底面直径5cm，高18cm的玻璃试管中，加入3cm左右深的1/3B₅培养液，放入4℃培养箱低温处理6天后移至组培室培养恢复生长7天。并观察统计活苗率。经过3次耐冷性重复鉴定发现：桂朝2号的活苗率仅有25%±3%，而来自野生稻的渗入系IL112的活苗率均为100%，其表现出稳定的苗期耐冷性。

以水稻耐冷系IL112及对照亲本桂朝2号为材料进行芯片（芯片为Affimetrix公司的水稻全基因组芯片Rice Genome Array），货号：900599）杂交，并在芯片数据分析的基础上，结合比较基因组学分析，筛选耐冷相关基因，经过基因组比较、耐冷相关性分析，最后获得一个新的耐冷基因，该基因的基因组序列与江西东乡普通野生稻的序列相同，而与桂朝2号不同，说明该基因来自江西东乡普通野生稻。经检测发现4℃低温处理条件下，该基因的表达量明显增加（图1），而且，得到了qRT-PCR的进一步验证，低温处理1-48h内，该基因在水稻耐冷系IL112中的表达量先上升后下降，在低温处理3h时，表达量达到最高，而后表达量开始下降，判定其是冷诱导基因。将该基因命名为LTP基因，LTP基因的核苷酸序列如序列表中序列2所示，其中自5’末端第11至295位核苷酸为其开放阅读框，编码序列表中序列1所示的蛋白质（命名为LTP蛋白），序列1由94个氨基酸残基组成。

实施例2、LTP转基因水稻的获得及其耐冷性鉴定

一、重组表达载体Super1300-LTP的构建

根据日本晴中基因LOC_Os10g36160的全长cDNA序列设计引物，并在引物两端分别引入限制性内切酶KpnI和SacI识别位点及保护碱基，引物序列如下：

Lt10F：5’-CGGGGTACCAGCTCGAGCAATGGTGAAGT-3’（下划线部分为限制性内切酶KpnI识别位点及保护碱基，其后的序列为序列2的第1-20位）；

Lt10R：5’-CGAGCTCCCAAAACGAATGTACACACAGC-3’（下划线部分为限制性内切酶SacI识别位点及保护碱基，其后的序列为序列2的第498-519位的反向互补序列）。

利用TRIZOL试剂提取水稻耐冷系IL112经4℃低温处理12h的芽期总RNA，以此RNA为模板，使用SuperScriptⅡ反转录酶（Invitrogen，Cat no.18064-014）进行反转录得到cDNA，以此cDNA为模板，在引物Lt10F和Lt10R的引导下，RT-PCR扩增水稻LTP基因的编码序列。反应结束后，对扩增产物进行1％琼脂糖凝胶电泳检测，回收并纯化大小约为519bp的DNA片段进行测序，测序结果表明，扩增得到的DNA片段的脱氧核苷酸序列为“CGGGGTACC+序列2+GAGCTCG”。

将上述大小约为519bp的DNA片段用限制性内切酶Kpn I和Sac I进行双酶切，回收酶切片段，与经过同样双酶切的植物表达载体Super1300的骨架大片段相连，得到经测序证实含有LTP基因的重组质粒，将其命名为Super1300-LTP。

根据测序结果，对重组质粒Super1300-LTP进行结构描述如下：以Super1300载体为骨架载体，在Kpn I和Sac I酶切位点之间插入了LTP基因（序列2），由super启动子（参考文献：Yang Q,Chen Z Z,Zhou X F,Yin H B,Li X,Xin X F,Hong X H,Zhu J K and GongZ Z.Overexpression of SOS(Salt Overly Sensitive)Genes Increases SaltTolerance in Transgenic Arabidopsis.Molecular Plant,2009,2:22～31）启动所述LTP基因的表达。在重组质粒Super1300-LTP的制备过程中，也可采用人工合成序列表的序列2所示的LTP基因。

二、LTP转基因水稻的获得及鉴定

1、LTP转基因水稻及转入Super1300空载体的水稻植株的获得

将步骤一构建的重组表达载体Super1300-LTP用基因枪法转化水稻品种中花17的成熟胚愈伤组织，用含50mg/L潮霉素（Super1300载体具有潮霉素抗性）的NB培养基进行2轮筛选，每轮筛选20-30天，筛选得到的愈伤组织经预分化、分化得到转基因的水稻植株，用T₀代表示。T₀代自交，产生的种子及由它所长成的植株用T₁代表示。T₁代自交，产生的种子及由它所长成的植株用T₂代表示。T₂代自交，产生的种子及由它所长成的植株用T₃代表示。同时设置向水稻品种中花17中转入Super1300空载体的对照（命名为中花17/Super1300）。

2、LTP转基因水稻及转入Super1300空载体的水稻植株的鉴定

从步骤1获得的T₂代和T₃代LTP转基因水稻，以及转入Super1300空载体的对照植株“中花17/Super1300”中分别提取基因组DNA。对于T₂代和T₃代LTP转基因水稻，一方面以LTP基因引物Lt10F和Lt10R（序列见步骤一）进行PCR扩增，另一方面以潮霉素引物F1和和R1进行PCR扩增，经引物Lt10F和Lt10R扩增得到大小约为520bp目的条带，同时经引物F1和和R1扩增得到大小为1000bp目的条带的植株即为LTP转基因阳性植株。对于转入Super1300空载体的对照植株“中花17/Super1300”，用潮霉素引物F1和和R1进行PCR鉴定，经鉴定表明含有潮霉素基因的（PCR产物大小约为1000bp）植株即为Super1300空载体转入阳性的植株。

F1：5’-tacttctaca cagccatc-3’；

R1：5’-cgtctgtcga gaagtttc-3’。

经上述PCR分子鉴定，将鉴定阳性的其中两个T₂代LTP转基因水稻株系分别记作LTr64和LTr70，将鉴定阳性的其中两个T₃代LTP转基因水稻分别记作LB264-1和LB276-4。选取这四个株系用于以下耐冷性的鉴定。

三、LTP转基因水稻的耐冷性鉴定

1、苗期耐冷性检测

将步骤二获得的T₂代阳性LTP转基因植株LTr64和LTr70单株的种子用20%（体积分数）的次氯酸钠消毒后，在25℃的组培室内催芽育苗。前期用蒸馏水培养，到一叶一心期，将10株整齐健壮的幼苗移到体积比1:1的蛭石:营养土中，在培养箱中培养至二叶一心期，后转到低温培养箱中进行4℃低温处理4d，恢复生长7天后，一方面，观察LTP转基因株系的植株表型；另一方面，统计LTP转基因株系幼苗的存活率。同时设置水稻品种中花17以及转入Super1300空载体的水稻植株“中花17/Super1300”作为对照植株。进行三次重复试验，结果取平均值。

结果如表1所示：低温处理4d，恢复生长7d后，LTP转基因植株LTr64和LTr70的活苗率均为100%±0%，而作为对照的水稻品种中花17的活苗率仅为55%±2%，LTP转基因株系表现出更强的耐冷性。LTP转基因植株LTr64和LTr70，以及作为对照的水稻品种中花17的植株表型如图2所示。无论是低温处理后幼苗的存活率还是植株表型，转入Super1300空载体的水稻植株“中花17/Super1300”与转化亲本水稻品种中花17相比，均无差异。以上结果说明过表达LTP基因能显著增强水稻苗期的耐冷性。

表1T₂代阳性LTP转基因植株LTr64和LTr70经低温处理后幼苗存活率

	重复1	重复2	重复3	平均值±标准差
					LTr64	100%	100%	100%	100%±0%
LTr70	100%	100%	100%	100%±0%
					中花17	53%	57%	55%	55%±2%
中花17/Super1300	58%	53%	54%	55%±3%

2、芽期耐冷性检测

将步骤二获得的T₃代阳性转基因植株LB264-1和LB276-4、以及作为对照的水稻品种中花17和转入Super1300空载体的水稻植株“中花17/Super1300”的种子分别用5%（体积百分含量）的次氯酸钠溶液浸泡20min后用清水冲洗3-4次，37℃浸种催芽1d，随后将种子置于玻璃试管中浸水的滤纸上，将试管放入光照培养室（昼温28℃，夜温25℃，每天光照、黑暗时间各为12h，相对湿度83%），待种子发芽后芽长长至5mm左右时，分别选择10个健壮一致的芽置于直径4cm、高9.5cm的玻璃试管中，将试管置于4℃低温培养箱中低温处理7d，然后将低温处理后的幼芽移至光照培养室中恢复生长7d，一方面，观察各个材料的植株表型；另一方面，统计各个材料幼苗的存活率。进行三次重复试验，结果取平均值。

检测结果显示。T₃代转基因植株LB264-1和LB276-4比对照株中花17表现出较强的耐冷性。4℃低温处理7d，正常条件下恢复生长7d后，T₃代转基因植株LB264-1和LB276-4生长良好，叶色浓绿，活苗率分别为100%和80%，而相同处理的对照植株中花17却长势很差，活苗率仅有40%±2%。图3为低温处理后各材料植株表型；表2为低温处理后各材料的存活率统计结果。无论是低温处理后幼苗的存活率还是植株表型，转入Super1300空载体的水稻植株“中花17/Super1300”与转化亲本水稻品种中花17相比，均无差异。以上结果说明过表达LTP基因能显著增强水稻芽期的耐冷性。

表2T₃代阳性LTP转基因植株LB264-1和LB276-4经低温处理后幼苗存活率

	重复1	重复2	重复3	平均值±标准差
					LB264-1	100%	100%	100%	100%±0%
LB276-4	80%	85%	75%	80%±5%
					中花17	42%	40%	38%	40%±2%
中花17/Super1300	41%	39%	40%	40%±1%

Claims (9)

1.由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质在如下a1)或a2)中的应用：

a1)上调植物耐冷性；

a2)选育耐冷植物品种。

2.由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因在如下a1)或a2)中的应用：

a1)上调植物耐冷性；

a2)选育耐冷植物品种。

3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：所述由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因是如下1)或2)：

1)编码序列为序列表中序列2自5’末端第11至295位核苷酸所示的DNA分子；

2)序列表中序列2所示的DNA分子。

4.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：所述植物为单子叶植物或双子叶植物。

5.培育耐冷转基因植物的方法，包括如下步骤：

a)向目的植物中导入由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因，得到表达所述编码基因的转基因植物；

b)从步骤a)所得转基因植物中得到与所述目的植物相比耐冷性提高的转基因植物。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因是如下1)或2)：

1)编码序列为序列表中序列2自5’末端第11至295位核苷酸所示的DNA分子；

2)序列表中序列2所示的DNA分子。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：所述由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因是通过含有所述蛋白质的编码基因的重组表达载体导入所述目的植物中的。

8.根据权利要求5或6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。

9.含有核酸分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌在如下a1)或a2)中的应用：

a1)上调植物耐冷性；

a2)选育耐冷植物品种；

所述植物为单子叶植物或双子叶植物；

所述核酸分子是如下1)或2)：

1)编码序列为序列表中序列2自5’末端第11至295位核苷酸所示的DNA分子；

2)序列表中序列2所示的DNA分子。