專利名稱：植物低磷敏感型相關(guān)蛋白AtLPR1及其編碼基因與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及植物低磷敏感型相關(guān)蛋白AtLPRl及其編碼基因與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
糧食問題是當(dāng)今世界所面臨的幾大難題之一。土壤缺磷是限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要限制因素。磷礦是不可再生的資源，大量施用磷肥會(huì)造成環(huán)境污染。因此，認(rèn)識(shí)植物對(duì)低磷脅迫的反應(yīng)機(jī)制，提高植物自身對(duì)低磷脅迫的耐受能力，已成為如何進(jìn)一步提高作物產(chǎn)量的重要研究工作，倍受世界各國政府和植物及農(nóng)業(yè)科學(xué)家的關(guān)注。擬南芥(Arabidopsis thaliana)是一種典型的模式植物(其作用與實(shí)驗(yàn)鼠、果蠅等模式生物相當(dāng))，已被廣泛應(yīng)用于植物遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)和分子生物學(xué)的研究。擬南芥共有約1. 3億個(gè)堿基對(duì)，約2. 7萬個(gè)基因?，F(xiàn)在已知擬南芥基因組中含有超過1500個(gè)編碼轉(zhuǎn)錄因子的基因，其中WRKY基因有74個(gè)，這些WRKY基因在植物響應(yīng)低磷脅迫中的作用還不清楚。擬南芥的大多數(shù)基因在其他植物中都能找到與之同源的基因，有關(guān)擬南芥的絕大多數(shù)發(fā)現(xiàn)都能應(yīng)用于其他植物的研究。以往的研究已經(jīng)證明，對(duì)擬南芥的研究將幫助科學(xué)家找到提高農(nóng)作物產(chǎn)量的方法。面對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)中日益嚴(yán)重的土壤低磷脅迫問題，克隆調(diào)控植物響應(yīng)低磷脅迫的轉(zhuǎn)錄因子基因并對(duì)其功能進(jìn)行研究，對(duì)盡快培育耐低磷作物品種有重要的實(shí)踐意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種植物低磷敏感型相關(guān)蛋白AtLPRl及其編碼基因與應(yīng)用。本發(fā)明所提供的植物低磷敏感型相關(guān)蛋白，名稱為AtLPRl，來源于擬南芥 (Arabidopsis thaliana) Col-Ο生態(tài)型，是如下1)或2)的蛋白質(zhì)1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；幻將序列表中序列2的氨基酸殘基序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物低磷敏感型相關(guān)的由1)衍生的蛋白質(zhì)。為了使1)中的AtLPRl分泌到細(xì)胞周質(zhì)或培養(yǎng)基中或使其功能穩(wěn)定，可在由序列表中序列2的氨基酸殘基序列組成的蛋白質(zhì)的N端連接上信號(hào)肽序列；為了使1)中的 AtLPRl便于純化，可在由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)的氨基末端或羧基末端連接上如表1所示的標(biāo)簽。表1.標(biāo)簽的序列
標(biāo)簽殘基序列Poly-Arg5-6(通常為5個(gè))RRRRR
權(quán)利要求
1.一種蛋白，是如下1)或幻的蛋白質(zhì)1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；2)將序列表中序列2的氨基酸殘基序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物低磷敏感型相關(guān)的由1)衍生的蛋白質(zhì)。
2.權(quán)利要求1所述蛋白的編碼基因。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的編碼基因，其特征在于所述蛋白的編碼基因?yàn)槿缦?)-4) 中任一所述的基因1)其編碼序列是序列表中的序列1；2)其核苷酸序列是序列表中的序列3；3)在嚴(yán)格條件下與1)或幻的基因雜交且編碼權(quán)利要求1所述蛋白的基因；4)與1)或2)的基因具有90%以上的同源性且編碼權(quán)利要求1所述蛋白的基因。
4.含有權(quán)利要求2或3所述基因的表達(dá)盒、重組載體、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或重組菌。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的重組載體，其特征在于所述重組載體為在PCAMBIA1300 Super的多克隆位點(diǎn)間插入權(quán)利要求2或3所述基因得到的重組表達(dá)載體；所述pCAMBIA1300 =Super是將序列表中序列4的自5’端第113-1112位所示的Super 啟動(dòng)子插入PCAMBIA1300的HindIII和)(bal酶切位點(diǎn)間得到的載體。
6.一種培育低磷敏感型的轉(zhuǎn)基因植物的方法，是將權(quán)利要求2或3所述的編碼基因轉(zhuǎn)入目的植物中，得到低磷敏感性強(qiáng)于所述目的植物的轉(zhuǎn)基因植物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于權(quán)利要求2或3所述的編碼基因是通過權(quán)利要求4或5所述的重組表達(dá)載體導(dǎo)入所述目的植物中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于所述目的植物為雙子葉植物或單子葉植物，所述目的植物優(yōu)選為擬南芥。
9.一種培育耐低磷脅迫的轉(zhuǎn)基因植物的方法，是將權(quán)利要求2或3所述的基因在目的植物體內(nèi)敲除或抑制目的植物體內(nèi)權(quán)利要求2或3所述的基因的表達(dá)，得到的耐低磷脅迫性高于所述目的植物的轉(zhuǎn)基因植物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述目的植物為雙子葉植物或單子葉植物，所述目的植物優(yōu)選為擬南芥。
全文摘要
本發(fā)明公開了植物低磷敏感型相關(guān)蛋白AtLPR1及其編碼基因與應(yīng)用。本發(fā)明所提供的蛋白，是如下1)或2)的蛋白質(zhì)1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；2)將序列表中序列2的氨基酸殘基序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物低磷敏感性相關(guān)的由1)衍生的蛋白質(zhì)。將本發(fā)明的蛋白的編碼基因AtLPR1在目的植物中過表達(dá)后，植物就表現(xiàn)低磷敏感性狀，可作為土壤磷指標(biāo)的指示植物，預(yù)警土壤的低磷；反之，將本發(fā)明所提供的AtLPR1基因敲除掉或使AtLPR1基因表達(dá)量降低，植物就表現(xiàn)耐低磷性狀。本發(fā)明的基因?qū)ε嘤偷土仔缕贩N，以及植物對(duì)低磷耐受的研究具有重要意義。
文檔編號(hào)C07K14/415GK102234326SQ20101016441
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者徐謙, 武維華, 陳益芳 申請(qǐng)人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)