專利名稱：一種植物抗旱、耐鹽相關(guān)蛋白TaCRF2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 TaCRF2及其編碼基因和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
小麥作為我國重要的糧食作物之一，在國民經(jīng)濟(jì)中占有非常重要的地位。然而，在 我國干旱地區(qū)的耕地面積約為5. 7億畝，鹽堿地約為5. 54億畝，每年因干旱、鹽堿等逆境我 國對小麥造成的減產(chǎn)達(dá)700-800億公斤，嚴(yán)重影響著小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)，制約著我國小麥 糧食生產(chǎn)的快速發(fā)展。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，揭示植物對逆境脅迫信號傳導(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)。轉(zhuǎn)錄因子(transcription factor，TF)，又稱反式作用因 子，是指能夠與基因啟動子區(qū)域中順式作用元件(cis-acting element)發(fā)生特異性相互 作用的結(jié)合蛋白，該蛋白通過它們之間以及與其他相關(guān)蛋白之間的相互作用激活或抑制 特定基因的轉(zhuǎn)錄，在抗逆基因表達(dá)調(diào)控中起著重要作用。近年來，通過轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)與 功能分析來鑒定、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-Shinozaki等人的研究表明利用rd29A啟動子啟動AtDREBlA基因的表達(dá)， 能夠有效提高小麥對干旱、高鹽和低溫的抗性(Yamaguchi-Shinozaki et al.，2002)。 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干旱和低溫脅迫的耐性(Chen et al.，2007)。將棉花GhDREB基因轉(zhuǎn)化小麥品種揚(yáng)麥10號，轉(zhuǎn)基因小麥的耐旱、耐鹽性得 到明顯提高(Gao et al. ,2009) 研究表明鋅指蛋白作為一類轉(zhuǎn)錄因子而廣泛地參與基因表達(dá)的調(diào)控。鋅指蛋白 最初于1983年在非洲爪蟾卵母細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄因子TFIIIA中被發(fā)現(xiàn)(Miller et al.，1985)， 是迄今在真核生物基因組中分布最廣的一類蛋白。它的得名是由于其結(jié)構(gòu)特征，幾個保守 的氨基酸(一般為Cys和His)與一個或多個鋅離子結(jié)合，形成一個在蛋白質(zhì)中相對獨(dú)立 的區(qū)域。鋅指基序無論在結(jié)構(gòu)還是功能上都是多樣的，它不僅可以結(jié)合DNA和RNA，還能與 DNA-RNA雜交雙鏈分子以及其他鋅指蛋白或自身結(jié)合，也可以通過和膜的結(jié)合來起作用。根 據(jù)鋅指的保守基序的特點(diǎn)，可以將鋅指蛋白分成9類C2H2型、C8型、C6型、RING型、C2HC 型、LIM 型(C2HC5)、C4 型、C3H 型和 C4HC3 型(Berg et al.，1996)。RING型鋅指大約在19年前被界定為一種新的鋅指結(jié)構(gòu)域，分離得到的第一 個RING型鋅指蛋白基因?yàn)槿祟怰eally Interesting New Genes 1 (RINGl)，它參與多 種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑和調(diào)控途徑(Zeba et al.，2009)。RING型鋅指蛋白又分為兩個亞類 RING-HC(C3HC4)和 RING-H2(C3H2C3)(Kam et al.,2007) RING-HC 本身含有 40-60 個氨基酸殘基，它的保守序列為 Cys-X2-Cys-X(9-39)-Cys-X(1-3)-His-X(2-3)-Cys/ His-X-Cys-X-Cys-X-Cys，其中 X 代表任意氨基酸(Borden et al.，1996)。RING-H2 基序與 RING-HC的不同在于第四個半胱氨酸殘基變?yōu)榻M氨酸殘基(Freemont et al.，2000)。目前，在動物、植物和微生物等各種生物體中已經(jīng)分離得到了許多RING型鋅指蛋白。一些RING 型鋅指蛋白被認(rèn)為參與轉(zhuǎn)錄調(diào)控的某些過程和蛋白與蛋白的相互作用(Satijn et al., 1997)。之后的研究顯示，許多RING型鋅指具有泛素連接酶E3活性，可以和泛素結(jié)合酶E2 特異性反應(yīng)，從而促進(jìn)泛素化。為了保護(hù)自身的結(jié)構(gòu)不被破壞，細(xì)胞內(nèi)的蛋白降解必須具有 高度的選擇性，所以現(xiàn)在普遍認(rèn)為，RING型鋅指的泛素連接酶E3活性介導(dǎo)的泛素化對于細(xì) 胞具有至關(guān)重要的作用(Yang et al.，2008)。

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TaCRF2。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TaCRF2的編碼基因。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TaCRF2的應(yīng)用。本發(fā)明所提供的抗旱、耐鹽相關(guān)蛋白TaCRF2，來源于京花9小麥品種及其氨基酸 序列如SEQ ID NO. 1所示。本發(fā)明所提供的抗旱、耐鹽相關(guān)蛋白TaCRF2，是Zinc-finger類轉(zhuǎn)錄因子，由 280個氨基酸殘基組成，自SEQ ID NO. 1的氨基末端第221-261位氨基酸殘基是保守的 Zinc-finger結(jié)構(gòu)，自SEQ ID NO. 1的氨基末端第132-141位氨基酸殘基為核定位序列。SEQ ID NO. 1 MSFVFRCSRA DIEAGGFPGF AAERRSMRIH AGGRPVNSNS LAFLVTVLVLFMVLSSHQMS 60PNFLLWMVLG VFLLATSLRM YATCQQLQAQ SQAHAADGNG FPGRTELRVHVPPTIAHASR 120GRLQSLRLQL ALLDREFDDL DYDALRALDT DNSPHAPSMT EEEINTLPVFRYKFQAQQRS 180TPSRKSSGGP SEPLVSSPES GKEKKQDADA TSKMTDDELT CSVCLEQVVAGDLLRSLPCL 240HRFHVNCIDP WLRQQGTCLI CKHQVSNVffH GAGSEMDAMV280為了使蛋白TaCRF2便于純化，可在由SEQ ID NO. 1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)RRRRRPoly-His2_10(通常為6個)HHHHHH
權(quán)利要求
一種植物抗旱、耐鹽相關(guān)蛋白TaCRF2，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，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TaCRF2。
3.如權(quán)利要求2所述的植物抗旱、耐鹽相關(guān)基因，其特征在于，其堿基序列如SEQID NO. 2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TaCRF2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TaCRF2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C07K14/415GK101979407SQ20101051455
公開日2011年2月23日 申請日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者唐益苗, 趙昌平, 郭麗香, 高世慶 申請人:北京市農(nóng)林科學(xué)院