專利名稱：一種植物抗旱、耐鹽相關(guān)蛋白EeNAC9及其編碼基因和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基因工程領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種植物抗旱、耐鹽相關(guān)蛋白 EeNAC9及其編碼基因和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
小麥作為我國(guó)重要的糧食作物之一，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有非常重要的地位。然而，每 年因干旱、鹽堿等逆境脅迫條件對(duì)我國(guó)小麥造成的減產(chǎn)約800億公斤，嚴(yán)重影響著小麥的 產(chǎn)量和品質(zhì)，制約著我國(guó)小麥糧食安全。隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)的發(fā)展，利用基因工程技術(shù)從分子水平上深入研究植物與非 生物逆境之間的關(guān)系，揭示植物對(duì)逆境脅迫信號(hào)傳導(dǎo)及基因表達(dá)調(diào)控分子機(jī)理，為培育作 物抗逆新種質(zhì)提供了理論基礎(chǔ)。近年來(lái)，通過(guò)轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)與功能分析來(lái)鑒定、闡明各種 條件下基因表達(dá)調(diào)控的機(jī)理得到了廣泛關(guān)注(劉強(qiáng)等，2000)。Yamaguchi-arinozaki等人 的研究結(jié)果表明利用rd29A啟動(dòng)子啟動(dòng)AtDREBlA基因的表達(dá)，能夠有效提高農(nóng)作物(小 麥)對(duì)干旱、高鹽和低溫的抗性(Yamaguchi-Shinozaki et al. ,2002 ；Pellegrineschi et al.，2004)。GmDREB3基因的超量表達(dá)能提高轉(zhuǎn)基因擬南芥和煙草植株對(duì)干旱和低溫脅迫的 耐性(Chen et al.，2007)。將棉花(ihDREB基因轉(zhuǎn)化小麥，轉(zhuǎn)基因小麥的耐旱、耐鹽性得到 明顯提高(Gao et al. ,2009) NAC轉(zhuǎn)錄因子是新發(fā)現(xiàn)的具有多種生物功能的植物特異轉(zhuǎn)錄因子。1996年Aida 等首先發(fā)現(xiàn)在矮牽牛NAM基因，擬南芥ATAF1/2和CUC2基因編碼的蛋白N端包含一個(gè)保守 的氨基酸序列，約包含150個(gè)氨基酸殘基，C端為高度變異的轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)，CUC2基因的功能 類似于NAM基因，與植物的發(fā)育相關(guān)；ATAF1/2基因與植物逆境應(yīng)答相關(guān)，取三基因首字母 名為NAC(Aida et al.，1997)。NAC轉(zhuǎn)錄因子可與MYC-Iike元件結(jié)合，該元件的核心序列 (CATGTG)在擬南芥ERDl干旱誘導(dǎo)反應(yīng)應(yīng)答過(guò)程中起重要作用(Olsen et al.，2005)。作 為一種重要的調(diào)控因子，NAC轉(zhuǎn)錄因子參與調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育、激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等各種重要 的生理活動(dòng)。此外，NAC類轉(zhuǎn)錄因子也受多種生物脅迫和非生物脅迫的誘導(dǎo)表達(dá)，參與植物 的逆境脅迫應(yīng)答反應(yīng)。目前，已從擬南芥、水稻、油菜、番茄、玉米、花生等植物中分離鑒定了 許多與抗逆相關(guān)的NAC類轉(zhuǎn)錄因子基因。擬南芥的ANACO19、ANAC055和ANAC072基因表達(dá)受干旱、高鹽和ABA的誘導(dǎo)，超量 表達(dá)能顯著增強(qiáng)轉(zhuǎn)基因植株的耐旱能力。擬南芥ATAFl基因在干旱和ABA誘導(dǎo)下具有活性， 但水脅迫情況下受到抑制，說(shuō)明ATAFl在抗旱反應(yīng)起著重要的作用，當(dāng)通過(guò)T-DNA插入敲除 ATAFl基因，突變體atafl-Ι和atafl-2表現(xiàn)了比野生型的抗旱能力提高了 7倍，這些結(jié)果 表明ATAF1對(duì)干旱脅迫具有負(fù)向調(diào)控作用(Satoh et al，2003)。Tadashi等(Tadashi et al,2008)在水稻中鑒定了一個(gè)抗旱、耐鹽基因SNAC1，干旱脅迫可誘導(dǎo)水稻氣孔保衛(wèi)細(xì)胞 SNACl基因特異表達(dá)，促進(jìn)氣孔關(guān)閉，因而，過(guò)量表達(dá)SNACl基因的轉(zhuǎn)基因水稻植株抗旱性、 耐鹽性明顯增強(qiáng)。此后，在水稻IRAT109中分離到一個(gè)NAC基因SNAC2，Northern-blot啟動(dòng) 子活性分析證實(shí)SNAC2受干旱、高鹽、低溫、ABA誘導(dǎo)表達(dá)，野生型與SNAC2過(guò)表達(dá)轉(zhuǎn)基因植株同在4-8°C下低溫處理5天后，野生型全部死亡，轉(zhuǎn)基因植株有50%的存活率。Zhong等 (Zhong et al，2007)從水稻中分離到一個(gè)0sNAC6，該基因受低溫、干旱、高鹽、稻瘟病誘導(dǎo) 表達(dá)，過(guò)量表達(dá)0sNAC6轉(zhuǎn)基因植株中抗旱和耐高鹽能力得到了提高，抗稻瘟病能力增強(qiáng)。
綜上所述，NAC類轉(zhuǎn)錄因子在調(diào)節(jié)植物的逆境反應(yīng)，提高植物的抗逆性中起著至關(guān) 重要的作用。過(guò)量表達(dá)NAC轉(zhuǎn)錄因子基因提高了植物的抗逆能力，這對(duì)抗逆育種和農(nóng)業(yè)生 產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生巨大推動(dòng)作用和經(jīng)濟(jì)效益。因此，利用抗逆相關(guān)的NAC類轉(zhuǎn)錄因子基因改良和提 高作物的抗逆性具有非常重要作用及應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種植物抗旱、耐鹽相關(guān)蛋白EeNAC9。本發(fā)明的再一目的是提供編碼上述植物抗旱、耐鹽相關(guān)蛋EeNAC9的基因。本發(fā)明的另一目的是提供包含上述基因的重組載體。本發(fā)明的另一目的是提供包含上述基因的轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系。本發(fā)明的另一目的提供上述植物抗旱、耐鹽相關(guān)蛋白EeNAC9的應(yīng)用。本發(fā)明所提供的抗旱、耐鹽相關(guān)蛋白EeNAC9，來(lái)源于長(zhǎng)穗偃麥草，其氨基酸序列如 SEQ ID NO. 1 所示。本發(fā)明的轉(zhuǎn)錄因子由274個(gè)氨基酸殘基組成，是NAC類轉(zhuǎn)錄因子。自SEQ ID NO. 1的氨基末端第9-132位氨基酸殘基是保守的NAC結(jié)構(gòu)，自SEQ ID NO. 1的氨基末端第 141-146位氨基酸殘基為核定位序列。SEQID NO. 1
1MSGGQEPNLPPGFRFHPTDE
21ELVMHYLCRRCAGAPIAVPI
41ITEIDLYRFDPffQLPKMALY
61GEKEffYFFSPRDRKYPNGSR
81PNRAAGSGYffKATGADKPVG
101TPKPLAIKKALVFYAGKAPK
121GEKTNWIMHEYRLADVDRSA
141RKKNSLRLDDWVLCRIYNKK
161GGMEKPASVDRKPATIGGYG
181GPPGAMVSSPPEQKPVMGMN
201ANADSSCSEQVLSPEFPAGE
221VQSQPKISEffERSFASG⑶P
241VNPAAGSILEPHGGFGGDPL
261LQDILMYffGKPFNL *
為了使蛋白EeNAC9便于純化，可^
質(zhì)的氨基末端或羧基末端連接上如表1所示的標(biāo)簽t表1標(biāo)簽的序列
權(quán)利要求
1.一種植物抗旱、耐鹽相關(guān)蛋白EeNAC9，其特征在于，其氨基酸序列如SEQ ID NO. 1所示
2.一種植物抗旱、耐鹽相關(guān)基因EeNAC9，其特征在于，編碼權(quán)利要求1所述的植物抗 旱、耐鹽相關(guān)蛋白EeNAC9。
3.如權(quán)利要求2所述的植物抗旱、耐鹽相關(guān)基因EeNAC9，其特征在于，其堿基序列如 SEQ ID NO. 2 或 3 所示。
4.包含權(quán)利要求2或3所述植物抗旱、耐鹽相關(guān)基因EeNAC9的重組載體。
5.包含權(quán)利要求2或3所述植物抗旱、耐鹽相關(guān)基因EeNAC9的轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系。
6.權(quán)利要求1所述植物抗旱、耐鹽相關(guān)蛋白EeNAC9的應(yīng)用。
7.權(quán)利要求2或3所述植物抗旱、耐鹽相關(guān)基因EeNAC9的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及基因工程領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種植物抗旱、耐鹽相關(guān)蛋白EeNAC9及其編碼基因和應(yīng)用。所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，基因序列如SEQ ID NO.2所示。本發(fā)明的抗旱、耐鹽相關(guān)蛋白及其編碼基因?qū)Ω牧?、增?qiáng)煙草抗逆性，提高產(chǎn)量、加速抗逆分子育種進(jìn)程，以及有效節(jié)省水資源具有十分重要的理論和實(shí)際意義。
文檔編號(hào)C12N15/63GK102146127SQ20111006334
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者唐益苗, 張風(fēng)廷, 徐蓓, 柳珊, 王永波, 趙昌平, 陳京瑞, 高世慶 申請(qǐng)人:北京市農(nóng)林科學(xué)院