CN114703199A - 一种植物抗旱性相关的基因TaCML46及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种植物抗旱性相关的基因TaCML46及应用，涉及生物基因工程技术领域。本发明蛋白质TaCML46的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。实验证明，在Fielder中过表达TaCML46基因可以提高小麦的抗旱性，抗旱性提高表现为在干旱胁迫下过表达TaCML46基因的小苗生长状态明显优于Fielder。本发明具有重要的应用价值。
Description
技术领域
本发明属于生物基因工程技术领域，具体涉及一种植物抗旱性相关的基因TaCML46及应用。
背景技术
目前，全球性气候变暖导致土壤干旱程度越来越严重，这对粮食生产构成直接威胁。小麦是世界上最主要的粮食作物之一，也是我国第二大粮食作物。植物在应对干旱胁迫时会产生一系列的保护机制，研究小麦抗旱的分子机制，培养抗旱小麦新品种是提高小麦产量的一个主要途径，对于保障国家粮食安全和水资源安全具有重要意义。
植物在干旱胁迫下产生一系列的基础反应，包括生长和代谢水平的抑制、基因表达水平的变化、体内激素水平的变化、诱导和抑制信号转导途径的产生、可溶性渗透保护剂的积累、活性氧簇(ROS)水平升高引起的质膜氧化等。干旱信号主要通过脱落酸(ABA)依赖的以及ABA不依赖的DREB转录因子介导的信号转导途径调节下游基因的表达(Yoshida etal.ABA-dependent and ABA-independent signaling in response to osm otic stressin plants.2014)。研究表明，植物在应对干旱胁迫时会产生一系列的保护机制；干旱胁迫能诱导许多植物基因的表达，有些基因的表达产物可直接增强胁迫耐性，有些可以感应和转导胁迫信号调控基因表达。近年来，随着基因组学和分子生物学的发展，中外学者从小麦中克隆了一批抗旱相关的基因，如2011年Liu et al.报道的Expression of a wheat MYBgene in transgenic tobacco enhances resistance to Ralsto nia solanacearum,andto drought and salt stresses；2012年Niu et al.报道的Wheat WRKY genes TaWRKY2and TaWRKY19 regulate abiotic stress tolerance in transgenic Arabidopsisplants；2012年Qin et al.报道的Over-expression of TaMYB33encoding a novel wheatMYB transcription factor incr eases salt and drought tolerance inArabidopsis；2012年Tang et al.公开的Molecular characterization of novel TaNACgenes in wheat and overexpression of Ta NAC2a confers drought tolerance intobacco；这些均为筛选抗旱小麦品种、提高在干旱环境下小麦种植产量奠定了坚实的基础。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种植物抗旱性相关的基因TaCML46及应用，揭示小麦类钙调素蛋白TaCML46或基因TaCML46调控植物抗旱的分子机制。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种植物抗旱性相关的基因TaCML46，所述基因TaCML46的核苷酸序列包括a1)至a4)中的任一项：
a1)编码区如SEQ ID NO.1所示；
a2)核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；
a3)与a1)或a2)限定的核苷酸序列不低于75％的同一性，且编码的蛋白质与a1)或a2)功能相同；
a4)在严格条件下与a1)或a2)限定的核苷酸序列杂交，且编码的蛋白质与a1)或a2)功能相同。
本发明还提供了一种与植物抗旱性相关的蛋白质TaCML46，所述蛋白质的氨基酸序列包括b1)至b3)中的任一项：
b1)氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示；
b2)在SEQ ID NO.2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；
b3)将SEQ ID NO.2所示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/或添加得到的与植物抗逆相关的蛋白质.
本发明还提供了上述基因TaCML46或上述蛋白质在提高植物抗旱性中的应用。
优选的，所述植物包括双子叶植物和/或单子叶植物。
本发明还提供了一种提高植物抗旱性的方法，提高上述蛋白质TaCML46在植物中的表达量和/或活性，或者使不表达所述蛋白质TaCML46的植物表达所述蛋白质TaCML46。
优选的，通过向出发植物中导入编码所述蛋白质TaCML46的核酸分子，使得不表达所述蛋白质TaCML46的植物表达所述蛋白质TaCML46。
本发明还提供了上述基因TaCML46或上述蛋白质TaCML46或上述方法在培育高抗旱性植物中的应用。
优选的，所述植物包括十字花科植物和/或禾本科植物。
优选的，所述植物包括水稻和/或拟南芥。
有益效果：本发明提供了一种植物抗旱性相关的基因TaCML46，实验证明，在野生型拟南芥中过表达TaCML46基因可以提高小麦的抗旱性，抗旱性可表现为干旱处理复水后生长状况比对照好。蛋白质TaCML46可以调控植物的抗旱响应。本发明具有重要的应用价值。
附图说明
图1为实施例1中步骤2获得的PCR扩增产物的1％琼脂糖凝胶电泳结果；
图2为TaCML46基因在非生物胁迫下的表达模式；
图3为转TaCML46基因的亚细胞表达；
图4为TaCML46基因在过表达株系中表达量的检测；
图5为转TaCML46基因抗旱的表型；
图6为pEGAD-UBI-EGFP构建方法及质粒结构。
具体实施方式
本发明的目的是解析小麦的抗旱机制。
本发明首先保护蛋白质TaCML46的应用，可为S1)或S2)：
S1)调控小麦对干旱胁迫的响应；
S2)培育有关TaCML46的转基因植物。
上述应用中，所述蛋白质TaCML46可为b1)或b2)或b3)：
b1)氨基酸序列是SEQ ID NO.2所示的蛋白质；
b2)在SEQ ID NO.2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；
b3)将SEQ ID NO.2所示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/或添加得到的与植物抗逆相关的蛋白质。
其中，SEQ ID NO.2由183个氨基酸残基组成。
为了使b1)中的蛋白质便于纯化，可在SEQ ID NO.2所示的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。
表1 标签的序列
| 标签 | 残基 | 序列 |
| Poly-Arg | 5-6(通常为5个) | RRRRR |
| FLAG | 8 | DYKDDDDK |
| Strep-tag II | 8 | WSHPQFEK |
| c-myc | 10 | EQKLISEEDL |
上述b3)中的蛋白质，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。
上述b3)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b3)中的蛋白质的编码基因可通过将SEQ ID NO.1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′端连上表1所示的标签的编码序列得到。
本发明还保护编码所述蛋白质TaCML46的核酸分子的应用，可为S1)或S2)：
S1)调控对干旱胁迫的响应；
S2)培育TaCML46相关的转基因植物。
上述应用中，所述编码蛋白质TaCML46的核酸分子可为如下a1)或a2)或a3)或a4)所示的DNA分子：
a1)编码区是SEQ ID NO.1所示的DNA分子；
a2)核苷酸序列是SEQ ID NO.1所示的DNA分子；
a3)与a1)或a2)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码所述蛋白质TaCML46的DNA分子；
a4)在严格条件下与a1)或a2)限定的核苷酸序列杂交，且编码所述蛋白质TaCML46的DNA分子。
其中，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或hnRNA等。
其中，SEQ ID NO.1由552个核苷酸组成，SEQ ID NO.1的核苷酸编码SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列。
这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本发明的编码序列表的序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质TaCML46的核苷酸序列具有75％或更高，或80％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。
上述任一所述的应用中，所述调控植物抗旱胁迫可为增加植物抗旱性。
上述任一所述的应用中，所述“培育TaCML46相关的转基因植物”
本发明还保护一种培育转基因植物的方法，可包括如下步骤：提高出发植物中所述蛋白质TaCML46的表达量和/或活性，得到转基因植物；与出发植物相比，转基因植物的抗旱性增加。
1上述方法中，所述“提高出发植物中所述蛋白质TaCML46的表达量和/或活性”具体可通过向出发植物中导入编码所述蛋白质TaCML46的核酸分子实现。
上述方法中，所述“向出发植物中导入编码所述蛋白质TaCML46的核酸分子”可通过向出发植物中导入重组载体实现；所述重组载体可为向表达载体插入编码所述蛋白质TaCML46的核酸分子，得到的重组质粒。
所述重组载体具体可为重组质粒pEGAD-UBI-TaCML46。所述重组质粒pEGAD-UBI-TaCML46具体可为向pEGAD-UBI-EGFP载体的限制性内切酶AgeⅠ和HindIII的识别序列之间插入SEQ ID NO.1所示的DNA分子，得到的重组质粒。
pEGAD-UBI-EGFP构建方法：UBI启动子以pAHC25(Christensen,A.H.&P.H.Quail(1996)Ubiquitin promoter-based vectors for high-level expression ofselectable and/or screenable marker genes in monocotyledonousplants.Transgenic Res,5,213-8.)载体质粒为模板进行扩增，将pEGAD质粒用StuⅠ和AgeⅠ将35S启动子切下来，扩增好的1987bp UBI启动子用StuⅠ和AgeⅠ酶切连接进去，构建成pEGAD-UBI-EGFP载体(图6)。
所述转基因植物具体可为图示3提及的UBI：：TaCML46#1-2和UBI：：TaCML46#7-1等。此时出发植物为小麦，具体为小麦品种Fielder。
本发明还保护一种植物育种方法，包括如下步骤：增加植物中所述蛋白质TaCML46的含量和/或活性，从而增加抗旱性。
上述任一方法中，所述抗逆性可为抗旱性。
上述任一所述增加抗旱性可表现为干旱处理后复水生长状况比对照好。
上述任一所述植物可为如下c1)至c8)中的任一种：c1)双子叶植物；c2)单子叶植物；c3)禾本科植物；c4)水稻；c5)水稻品种日本晴；c6)十字花科植物；c7)拟南芥；c8)野生型拟南芥Columbia-0亚型。
下面结合实施例对本发明提供的一种植物抗旱性相关的基因TaCML46及应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。
以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。
实施例1
蛋白质TaCML46的编码基因(即TaWCML46基因)的克隆
1、采用Trizo1法提取生长至7天的金禾9123幼苗的叶片的总RNA，然后先利用反转录酶反转录出第一链cDNA，再采用SMART法合成ds cDNA，即获得金禾9123的ds cDNA。
2、以步骤1获得的金禾9123的ds cDNA为模板，采用：TaCML46-F(SEQ ID NO.3)：5’-ATGAAGTTCTTCGGTTCCTC-3’和TaCML46-R(SEQ ID NO.4)：5’-TCACGGCGCAAGCATCAT-3’组成的引物对进行PCR扩增，得到PCR扩增产物。
将PCR扩增产物进行1％琼脂糖凝胶电泳。
1％琼脂糖凝胶电泳结果见图1(Marker和PCR扩增产物)。
3、采用Agarose Gel DNA Purification Kit Ver.2.0从步骤2得到的PCR扩增产物中回收约549bp的DNA片段。
将步骤3回收的DNA片段利用T载体试剂盒连接到pEASY载体上。构建结果得到TaCML46-cDNA-T的载体质粒，转化大肠杆菌，经过M13F和M13R引物鉴定菌体PCR正确，提质粒，测序。测序结果显示步骤3回收的DNA片段(即TaCML46基因)的核苷酸序列如SEQ IDNO.1所示。
二、实时荧光定量检测TaCML46基因在逆境胁迫下的表达模式
1、挑选籽粒均匀、饱满的金禾9123种子，放在浸铺有浸湿滤纸的平皿中使其萌发。
2、种子萌发后，选取生长近似的植株(每组16株)放于装有1/2Hoagland营养液的小盒中进行水培，小盒置于智能人工气候箱(光周期为16h/8h；温度为24-26℃，光照强度为1600LUX)。
2、对生长14天的小麦小苗进行高盐(200mM NaCl)、渗透(16.1％PEG6000)、冷(4℃)和热激(40℃)胁迫处理。具体处理方法为:高盐胁迫组：1/2Hoagland营养液+200mMNaCl处理；渗透胁迫组：1/2Hoagland营养液+16.1％的PEG6000处理；冷胁迫：将幼苗置于4℃的智能人工气候箱；对照组(NC)的幼苗置于1/2Hoagland营养液水培，放于智能人工气候箱中生长，分别于0、1、3、6、12、24、48h取样。热激胁迫：将幼苗置于40℃的智能人工气候箱；对照组(NC)的幼苗置于1/2Hoagland营养液水培，放于智能人工气候箱中生长，分别于0、10、20、30、60、120、180min取样。
3、样品处理：分别取根和地上部分，每个时间点取8株样品混合。
4、不同组织的样品取样：取金禾9123灌浆期植株的幼嫩的根、幼嫩地上部分、成熟的根、茎、叶、旗叶、花和种子，每个样品为10个植株的混合样。
(2)小麦总RNA提取使用Easy Pure Plant RNA Kit(TRANS)试剂盒，cDNA第一链的合成使用Prime Script RT reagent Kit with gDNA Eraser(TaKaRa)试剂盒。将该cDNA用无菌水稀释20倍作为模板，实时定量PCR检测TaCML46基因的相对表达量(18sRNA基因为内参基因)。
检测TaCML46基因的引物为：
(SEQ ID NO.5)：5’-ATGATGATGCTTGCGCCGTGA-3’
(SEQ ID NO.6)：5’-CTCACTAATAATGAACGAACAACG-3’。
检测8sRNA基因的引物为：
(SEQ ID NO.7)：5’-GATCCATTGGAGGGCAAGTC-3’
(SEQ ID NO.8)：5’-GATGCTTGCTTTGAGCACTC-3’。
结果显示，在小麦根部，TaCML46基因的表达量在干旱胁迫、冷和热激处理后明显上升，盐胁迫处理后略有下降；在地上部分，在干旱胁迫、盐胁迫和冷处理后明显上升，热激处理后下降。因此，TaCML46基因的表达量受到非生物胁迫的调节，暗示了该基因可能参与了植物对逆境胁迫的响应。TaCML46基因在检测的所有组织中均有表达，且在成熟根中的表达量最高，种子中的表达量最低。
实施例2
蛋白质TaCML46的亚细胞定位分析
一、重组质粒TaCML46-eGFP的构建
1、以实施例1中步骤3构建的TaCML46-cDNA-T的载体质粒为模板，采用TaCML46-F-AgeI(SEQ ID NO.9)：5’-GAGACCGGTATGAAGTTCTTCGGTTCCTC-3’(下划线为限制性内切酶AgeI的识别位点)和TaCML46-R-HindIII(SEQ ID NO.10)：5’-CCCAAGCTTTCACGGCGCAAGCATCAT-3’(下划线为限制性内切酶HindIII的识别位点)组成的引物对进行PCR扩增，得到PCR扩增产物。
2、采用Agarose Gel DNA Purification Kit Ver.2.0从步骤1得到的PCR扩增产物中回收约700bp的DNA片段。
3、将步骤2回收的DNA片段和pEGAD载体进行同源重组，得到重组质粒TaCML46-eGFP。
二、烟草瞬时表达观察TaCML46-eGFP的亚细胞定位
按照如下步骤进行观察：
1、将步骤二中构建好的重组质粒TaCML46-eGFP转化至根癌农杆菌GV3101中，得到GV3101/TaCML46-eGFP重组农杆菌。挑取鉴定正确的单克隆，置于LB(Kan和Rif)液体培养基中，28℃，200r/min，摇培过夜。
2、完成步骤1后，取2mL菌液，3000rpm/min，室温离心5min弃上清，收集菌体。
3、完成步骤2后，用1.5mL烟草注射缓冲液(D-葡萄糖250mg，0.5MMES(灭菌)5mL，20mM Na3PO4(灭菌)5mL，20mg/mL乙酰丁香酮50μL，超纯水定容至50mL)重悬，3000rpm/min，室温离心5min弃上清，重复3次。
4、完成步骤3后，用烟草注射缓冲液把菌液OD600调至0.5～0.8之间。
5、完成步骤4后，取出用于注射的烟草，白光灯下培养1h，使气孔完全张开，适宜转化。
6、完成步骤5后，选取适宜转化的叶片(一般为分生组织下第三、四片叶子)，用不带针头的注射器，抽取含有农杆菌的烟草注射缓冲液，从叶片上表面缓慢推入，做好标记，培养40-48h后。
8、完成步骤6后，剪下转化的叶片在激光共聚焦显微镜下观察GFP和DAPI的荧光信号，并拍照记录。
结果见图3(第1行为GFP载体(作为空载体对照)，第2行为重组质粒GFP-TaCML46，第1列(即图3中GFP)为GFP蛋白激活的绿色荧光形态，第2列(即图3中DAPI)为DAPI蛋白激活的蓝色荧光形态；第3列(即图3中Brightfield)为明场下的形态，第4列(即图3中Merged)为1、2、3列叠加的照片)。结果表明，蛋白质TaCML46定位于细胞核中和细胞质中。
实施例3
转TaCML46基因小麦的获得及鉴定
一、重组质粒pEGAD-UBI-TaCML46的构建和重组农杆菌的获得
1、以实施例一步骤一中3得到的重组质粒TaCML46-cDNA-T为模板，采用TaCML46-F-AgeI：5’-GAGACCGGTATGAAGTTCTTCGGTTCCTC-3’(下划线为限制性内切酶AgeI的识别位点)和TaCML46-R-HindIII：5’-CCCAAGCTTTCACGGCGCAAGCATCAT-3’(下划线为限制性内切酶HindIII的识别位点)组成的引物对进行PCR扩增，得到PCR扩增产物。
2、用限制性内切酶AgeI和HindIII酶切步骤1得到的PCR扩增产物，然后采用Agarose Gel DNA Purification Kit Ver.2.0回收约551bp的DNA片段。
3、用限制性内切酶AgeI和HindIII酶切pEGAD-UBI-EGFP载体，回收约12.943kb的载体骨架。
4、将DNA片段和载体骨架连接，得到重组质粒pEGAD-UBI-TaCML46。
将重组质粒pEGAD-UBI-TaCML46进行测序。测序结果表明，重组质粒pEGAD-UBI-TaCML46为将pEGAD-UBI-EGFP载体的限制性内切酶AgeI和HindIII之间的DNA小片段替换为SEQ ID NO.1所示的DNA分子，得到的重组质粒。重组质粒pEGAD-UBI-TaCML46表达SEQ IDNO.2所示的蛋白质TaCML46。
5、将重组质粒pEGAD-UBI-TaCML46导入根癌农杆菌EHA105，得到重组农杆菌，命名为EHA105/pEGAD-UBI-TaCML46。
二、转TaCML46基因小麦的获得
小麦的遗传转化使用农杆菌侵染幼胚的方法，与中国农科院作科所叶兴国实验室合作完成。将EHA105/pEGAD-UBI-TaCML46转化至Fielder中，然后通过自交，获得T3代纯合转TaCML46基因小麦，具体方法参考如下文献：Zhang,S.，Zhang,R.，Song,G.，Gao,J.，Li,W.，Han,X.，Chen,M.，Li,Y.，Li,G.(2018).Targeted mutagenesis using theAgrobacterium tumefaciens-mediated CRISPR-Cas9system in common wheat.BMCPlant Biol，18(1)，BMC Plant Biol.2018 Nov 26；18(1):302.。其中筛选阳性苗的方法为：提取待测小麦幼苗的基因组DNA并以其作为模板，采用上游基因引物TaCML46-F-AgeⅠ：5'-GAGACCGGTATGAAGTTCTTCGGTTCCTC-3'和下游载体引物Ocs-N-R(SEQ ID NO.11)：5'-TTTGAACGATCGGGGAAATTCG-3'；Bar引物，上游引物Bar-F(SEQ ID NO.12)：5'-GTCTGCACCATCGTCAACC-3'和下游引物Bar-R(SEQ ID NO.13)：5'-GAAGTCCAGCTGCCAGAAAC-3'对其进行PCR扩增，设野生型Fielder基因组DNA为对照，得到PCR扩增产物；然后进行如下判断：如果某PCR扩增产物中含有约699bp的DNA片段，则该PCR扩增产物对应的水稻幼苗为阳性苗。
三、实时荧光定量检测转TaCML46基因小麦中TaCML46基因的表达量
1、分别将各个T3代纯合转TaCML46基因小麦生长至10天的幼苗放入液氮保存，得到相应的待测样本。取Fielder种子，22℃光暗交替培养10天，得到待测小麦幼苗；将该待测水稻幼苗放入液氮保存，得到相应的待测样本。
(2)小麦总RNA提取使用Easy Pure Plant RNA Kit(TRANS)试剂盒，cDNA第一链的合成使用Prime Script RT reagent Kit with gDNA Eraser(TaKaRa)试剂盒，将该cDNA用无菌水稀释50倍作为模板，实时定量PCR检测TaCML46基因的相对表达量(TaActin基因为内参基因)。
检测TaCML46基因的引物为TaCML46-sgRNA-S1(SEQ ID NO.14):5'-CTTGCGTACAGTCGTGTCGACCG-3'和TaCML46-R-HindIII(SEQ ID NO.15):5'-CCCAAGCTTTCACGGCGCAAGCATCAT-3'。
检测TaActin基因的引物为上游引物TaActin-QF(SEQ ID NO.16):5'-ACAGTGTCTGGATCGGTGGC-3'和下游引物TaActin-QR(SEQ ID NO.17):5'-GTGGACAATGCCGGGACCAG-3'。
结果表明，与Fielder相比，各个T3代纯合转TaCML46基因水稻中TaCML46基因的相对表达量均有不同程度的增加，其中5个T3代纯合转TaCML46基因小麦株系中TaCML46基因的相对表达量最高，将其依次命名UBI：：TaCML46#5(或UBI：：TaCML46OE#5)、UBI：：TaCML46#6(或UBI：：TaCML46OE#6)、UBI：：TaCML46#7(或UBI：：TaCML46OE#7)、UBI：：TaCML46#8(或UBI：：TaCML46OE#8)和UBI：：TaCML46#10(或UBI：：TaCML46OE#10)，1个TaCML46基因相对表达量较低的命名为UBI：：TaCML46#1(或UBI：：TaCML46OE#1)并进行后续实验。
四、转TaCML46基因小麦的抗旱性鉴定
待测小麦种子为UBI：：TaCML46#1的T3代种子、UBI：：TaCML46#7的T3代种子、和Fielder种子。
实验重复三次取平均值，每次重复的步骤如下：
1、取待测小麦种子，放于加水湿润的蛭石小盒中，放于温室中萌发生长7天后，将小苗移植到花盆中，放于温室中正常生长10天。
2、完成步骤1后，将正常生长10天的小苗，进行干旱处理20天，后复水处理9天。
3、完成步骤2后，观察过表达株系和Fielder在干旱胁迫下的表型。
结果表明，TaCML46基因过表达株系UBI：：TaCML46#1和UBI：：TaCML46#7的小苗在复水处理后的生长状态要明显的好于Fielder小苗。
上述结果表明，过表达株系对干旱胁迫的抗性明显提高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
序列表
<110> 河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所
<120> 一种植物抗旱性相关的基因TaCML46及应用
<160> 17
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 552
<212> DNA
<213> 小麦(Triticum aestivum L.)
<400> 1
atgaagttct tcggttcctc cacgtccaag aaggagaaca aggggaagaa gagatccaaa 60
aggagcggca acggcggctc cttcgcctcg accgcgtcgt cgtcggcatc agatgaccag 120
tctgttacaa cgctgagatc cgtcctgccg tcgtcttcgg ggccggcggt accgtccggc 180
tccgggacga ccaagaaacc ggccctggtc gccgtgacgc ggctggagct ggaggtggcg 240
ctgcgtacag tcgtgtcgac cgaggaggag ctggccgcga tgctcgccga ggcggaggcc 300
ggcctcgcgc ttgaggggat cgtggccgcg gaggccgcgg acgagggcga gctgagggac 360
acatttgcgg tgtttgacgc tgacggggac gggaggatct ccgccgagga gctccgtgcc 420
gtgttggcct ccctcggcga cgagcggtgt tccgttgagg actgccgccg catgatcggc 480
ggcgtcgaca ccgacggcga cggcttcgtc tgcttcaacg agtttacgcg catgatgatg 540
cttgcgccgt ga 552
<210> 2
<211> 183
<212> PRT
<213> 小麦(Triticum aestivum L.)
<400> 2
Met Lys Phe Phe Gly Ser Ser Thr Ser Lys Lys Glu Asn Lys Gly Lys
1 5 10 15
Lys Arg Ser Lys Arg Ser Gly Asn Gly Gly Ser Phe Ala Ser Thr Ala
20 25 30
Ser Ser Ser Ala Ser Asp Asp Gln Ser Val Thr Thr Leu Arg Ser Val
35 40 45
Leu Pro Ser Ser Ser Gly Pro Ala Val Pro Ser Gly Ser Gly Thr Thr
50 55 60
Lys Lys Pro Ala Leu Val Ala Val Thr Arg Leu Glu Leu Glu Val Ala
65 70 75 80
Leu Arg Thr Val Val Ser Thr Glu Glu Glu Leu Ala Ala Met Leu Ala
85 90 95
Glu Ala Glu Ala Gly Leu Ala Leu Glu Gly Ile Val Ala Ala Glu Ala
100 105 110
Ala Asp Glu Gly Glu Leu Arg Asp Thr Phe Ala Val Phe Asp Ala Asp
115 120 125
Gly Asp Gly Arg Ile Ser Ala Glu Glu Leu Arg Ala Val Leu Ala Ser
130 135 140
Leu Gly Asp Glu Arg Cys Ser Val Glu Asp Cys Arg Arg Met Ile Gly
145 150 155 160
Gly Val Asp Thr Asp Gly Asp Gly Phe Val Cys Phe Asn Glu Phe Thr
165 170 175
Arg Met Met Met Leu Ala Pro
180
<210> 3
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
atgaagttct tcggttcctc 20
<210> 4
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
tcacggcgca agcatcat 18
<210> 5
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 5
atgatgatgc ttgcgccgtg a 21
<210> 6
<211> 24
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 6
ctcactaata atgaacgaac aacg 24
<210> 7
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 7
gatccattgg agggcaagtc 20
<210> 8
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 8
gatgcttgct ttgagcactc 20
<210> 9
<211> 29
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 9
gagaccggta tgaagttctt cggttcctc 29
<210> 10
<211> 27
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 10
cccaagcttt cacggcgcaa gcatcat 27
<210> 11
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 11
tttgaacgat cggggaaatt cg 22
<210> 12
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 12
gtctgcacca tcgtcaacc 19
<210> 13
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 13
gaagtccagc tgccagaaac 20
<210> 14
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 14
cttgcgtaca gtcgtgtcga ccg 23
<210> 15
<211> 27
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 15
cccaagcttt cacggcgcaa gcatcat 27
<210> 16
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 16
acagtgtctg gatcggtggc 20
<210> 17
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 17
gtggacaatg ccgggaccag 20
Claims (9)
1.一种植物抗旱性相关的基因TaCML46，其特征在于，所述基因TaCML46的核苷酸序列包括a1)至a4)中的任一项：
a1)编码区如SEQ ID NO.1所示；
a2)核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；
a3)与a1)或a2)限定的核苷酸序列不低于75％的同一性，且编码的蛋白质与a1)或a2)功能相同；
a4)在严格条件下与a1)或a2)限定的核苷酸序列杂交，且编码的蛋白质与a1)或a2)功能相同。
2.一种与植物抗旱性相关的蛋白质TaCML46，其特征在于，所述蛋白质的氨基酸序列包括b1)至b3)中的任一项：
b1)氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示；
b2)在SEQ ID NO.2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；
b3)将SEQ ID NO.2所示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/或添加得到的与植物抗逆相关的蛋白质。
3.权利要求1所述基因TaCML46或权利要求2所述蛋白质在提高植物抗旱性中的应用。
4.根据权利要求3所述应用，其特征在于，所述植物包括双子叶植物和/或单子叶植物。
5.一种提高植物抗旱性的方法，其特征在于，提高权利要求2所述蛋白质TaCML46在植物中的表达量和/或活性，或者使不表达所述蛋白质TaCML46的植物表达所述蛋白质TaCML46。
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，通过向出发植物中导入编码所述蛋白质TaCML46的核酸分子，使得不表达所述蛋白质TaCML46的植物表达所述蛋白质TaCML46。
7.权利要求1所述基因TaCML46或权利要求2所述蛋白质TaCML46或权利要求5或6所述方法在培育高抗旱性植物中的应用。
8.根据权利要求7所述应用，其特征在于，所述植物包括十字花科植物和/ 或禾本科植物。
9.根据权利要求7或8所述应用，其特征在于，所述植物包括水稻和/或拟南芥。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104762305A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-07-08 | 中国科学院遗传与发育生物学研究所 | 与小麦抗旱相关的基因TaUreG及其应用 |
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|---|
| 匿名: "probable calcium-binding protein CML36 [Triticum aestivum]", 《NCBI》 * |
| 匿名: "Triticum aestivum probable calcium-binding protein CML36 (LOC123124576), mRNA", 《NCBI》 * |
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|---|---|---|---|---|
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