一種與植物抗逆性相關(guān)蛋白TaWrky48及其編碼基因與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種與植物抗逆性相關(guān)蛋白TaWrky48及其 編碼基因與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 自然環(huán)境中的干旱、鹽堿對植物生長發(fā)育具有重要影響，嚴(yán)重時會造成農(nóng)作物大 規(guī)模減產(chǎn)，培育抗逆性作物是種植業(yè)的主要目標(biāo)之一。當(dāng)前，通過基因工程育種獲得具有耐 逆性的作物品種是一種行之有效的方法。而該方法中最關(guān)鍵的技術(shù)瓶頸問題是有效抗逆基 因的篩選與功能發(fā)現(xiàn)。
[0003] 轉(zhuǎn)錄因子在植物植物逆境脅迫應(yīng)答過程中起重要作用，它們能夠激活植物抗逆相 關(guān)基因的表達和不同功能蛋白的合成，引起各種生理生化反應(yīng)。此外，有文章報道在小麥中 包括TaBTF3、TabZIP60、TaMBFl、TaWRKYs、TaMYBs和TaNACs在內(nèi)的幾個轉(zhuǎn)錄因子參與了小 麥非生物脅迫相關(guān)的應(yīng)答反應(yīng)。而且一些轉(zhuǎn)錄因子的過表達有效的提高了小麥在不同脅迫 條件的抗逆性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何調(diào)控植物的抗逆性。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明首先提供了一種蛋白質(zhì)，將其命名為TaWrky48蛋 白。
[0006] 本發(fā)明提供的TaWrky48蛋白，是如下a)或b)或c)的蛋白質(zhì)：
[0007] a)氣基酸序列是序列表中序列2所不的蛋白質(zhì)；
[0008] b)在序列表中序列2所示的蛋白質(zhì)的N端和/或C端連接標(biāo)簽得到的融合蛋白 質(zhì)；
[0009] c)將序列表中序列2所示的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或 缺失和/或添加得到的與植物抗逆性相關(guān)的蛋白質(zhì)。
[0010] 其中，序列表中序列2所示的氨基酸序列由137個氨基酸殘基組成。
[0011] 為了使a)中的蛋白質(zhì)便于純化，可在序列表中序列2所示的蛋白質(zhì)的氨基末端或 羧基末端連接上如表1所示的標(biāo)簽。
[0012] 表1、標(biāo)簽的序列
[0013]
[0014]
[0015] 上述c)中的蛋白質(zhì)中，所述一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加 為不超過10個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加。
[0016] 上述c)中的蛋白質(zhì)可人工合成，也可先合成其編碼基因，再進行生物表達得到。
[0017] 上述c)中的蛋白質(zhì)的編碼基因可通過將序列表中序列1所示的DNA序列中缺失 一個或幾個氨基酸殘基的密碼子，和/或進行一個或幾個堿基對的錯義突變，和/或在其 端和/或3'端連上表1所示的標(biāo)簽的編碼序列得到。
[0018] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了與上述TaWrky48蛋白相關(guān)的生物材料。
[0019] 本發(fā)明提供的與上述TaWrky48蛋白相關(guān)的生物材料為下述A1)至A20)中的任一 種：
[0020] A1)編碼上述TaWrky48蛋白的核酸分子；
[0021] A2)含有A1)所述核酸分子的表達盒；
[0022] A3)含有A1)所述核酸分子的重組載體；
[0023] A4)含有A2)所述表達盒的重組載體；
[0024] A5)含有A1)所述核酸分子的重組微生物；
[0025] A6)含有A2)所述表達盒的重組微生物；
[0026] A7)含有A3)所述重組載體的重組微生物；
[0027] A8)含有A4)所述重組載體的重組微生物；
[0028] A9)含有A1)所述核酸分子的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞系；
[0029] A10)含有A2)所述表達盒的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞系；
[0030] All)含有A3)所述重組載體的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞系；
[0031] A12)含有A4)所述重組載體的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞系；
[0032] A13)含有A1)所述核酸分子的轉(zhuǎn)基因植物組織；
[0033] A14)含有A2)所述表達盒的轉(zhuǎn)基因植物組織；
[0034] A15)含有A3)所述重組載體的轉(zhuǎn)基因植物組織；
[0035] A16)含有A4)所述重組載體的轉(zhuǎn)基因植物組織；
[0036] A17)含有A1)所述核酸分子的轉(zhuǎn)基因植物器官；
[0037] A18)含有A2)所述表達盒的轉(zhuǎn)基因植物器官；
[0038] A19)含有A3)所述重組載體的轉(zhuǎn)基因植物器官；
[0039] A20)含有A4)所述重組載體的轉(zhuǎn)基因植物器官。
[0040] 上述生物材料中，A1)所述核酸分子為如下1)或2)或3)所示的基因：
[0041] 1)其編碼序列是序列表中序列1的cDNA分子或DNA分子；
[0042] 2)與1)限定的核苷酸序列具有75%或75%以上同一性，且編碼上述蛋白質(zhì)的 cDNA分子或基因組DNA分子；
[0043] 3)在嚴(yán)格條件下與1)或2)限定的核苷酸序列雜交，且編碼上述蛋白質(zhì)的cDNA分 子或基因組DNA分子。
[0044] 其中，所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因組DNA或重組DNA ;所述核酸分子也 可以是RNA，如mRNA或hnRNA等。
[0045] 其中，序列表中序列1所示的核苷酸序列由414個核苷酸組成，編碼序列表中序列 2所示的氨基酸序列。
[0046] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以很容易地采用已知的方法，例如定向進化和點突變的方 法，對本發(fā)明的編碼TaWrky48蛋白的核苷酸序列進行突變。那些經(jīng)過人工修飾的，具有與 本發(fā)明分離得到的TaWrky48蛋白的核苷酸序列75%或者更高同一性的核苷酸，只要編碼 TaWrky48蛋白且具有上述蛋白質(zhì)功能，均是衍生于本發(fā)明的核苷酸序列并且等同于本發(fā)明 的序列。
[0047] 這里使用的術(shù)語"同一性"指與天然核酸序列的序列相似性。"同一性"包括與本發(fā) 明的編碼序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)的核苷酸序列具有75%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 計算機軟件進行評價。使用計算機軟件，兩個或多個序列之間的同一性可以用百分比（％) 表示，其可以用來評價相關(guān)序列之間的同一性。
[0048] 上述75%或75%以上同一性，可為80%、85%、90%或95%以上的同一性。
[0049] 上述生物材料中，A2)所述的含有編碼TaWrky48蛋白的核酸分子的表達盒，是指 能夠在宿主細(xì)胞中表達TaWrky48蛋白的DNA，該DNA不但可包括啟動TaWrky48基因轉(zhuǎn)錄 的啟動子，還可包括終止TaWrky48基因轉(zhuǎn)錄的終止子。進一步，所述表達盒還可包括增 強子序列?？捎糜诒景l(fā)明的啟動子包括但不限于：組成型啟動子，組織、器官和發(fā)育特異 的啟動子，和誘導(dǎo)型啟動子。啟動子的例子包括但不限于：花椰菜花葉病毒的組成型啟動 子355 :來自西紅柿的創(chuàng)傷誘導(dǎo)型啟動子，亮氨酸氨基肽酶（〃1^^〃，〇1&〇等人（1999)?1 &拉 Physiol 120:979-992);來自煙草的化學(xué)誘導(dǎo)型啟動子，發(fā)病機理相關(guān)1(PR1)(由水楊酸 和BTH(苯并噻二唑-7-硫代羥酸S-甲酯）誘導(dǎo)）；西紅柿蛋白酶抑制劑II啟動子（PIN2) 或LAP啟動子（均可用茉莉酮酸甲酯誘導(dǎo)）；熱休克啟動子（美國專利5,187,267);四環(huán) 素誘導(dǎo)型啟動子（美國專利5,057, 422);種子特異性啟動子，如谷子種子特異性啟動子 pF128 (CN101063139B (中國專利200710099169. 7))，種子貯存蛋白質(zhì)特異的啟動子（例如， 菜豆球蛋白、napin，oleosin 和大豆 beta conglycin 的啟動子（Beachy 等人（1985)EMB0 J. 4:3047-3053))。它們可單獨使用或與其它的植物啟動子結(jié)合使用。此處引用的所有參 考文獻均全文引用。合適的轉(zhuǎn)錄終止子包括但不限于：農(nóng)桿菌胭脂堿合成酶終止子（N0S終 止子）、花挪菜花葉病毒CaMV 35S終止子、tml終止子、婉rbcS E9終止子和胭脂氨酸和 章魚氨酸合酶終止子。
[0050] 可用現(xiàn)有的表達載體構(gòu)建含有所述TaWrky48基因表達盒的重組載體。所述植 物表達載體包括雙元農(nóng)桿菌載體和可用于植物微彈轟擊的載體等。如PAHC25、pBin438、 PCAMBIA1302、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301、pCAMBIA1300、pBI121、pCAMBIA139卜Xa 或 pCAMBIA1391-Xb(CAMBIA公司）等。所述植物表達載體還可包含外源基因的3'端非翻譯 區(qū)域，即包含聚腺苷酸信號和任何其它參與mRNA加工或基因表達的DNA片段。所述聚腺苷 酸信號可引導(dǎo)聚腺苷酸加入到mRNA前體的3'端，如農(nóng)桿菌冠癭瘤誘導(dǎo)（Ti)質(zhì)?；颍ㄈ?胭脂堿合成酶基因Nos)、植物基因（如大豆貯存蛋白基因）3'端轉(zhuǎn)錄的非翻譯區(qū)均具有類 似功能。使用本發(fā)明的基因構(gòu)建植物表達載體時，還可使用增強子，包括翻譯增強子或轉(zhuǎn)錄 增強子，這些增強子區(qū)域可以是ATG起始密碼子或鄰接區(qū)域起始密碼子等，但必需與編碼 序列的閱讀框相同，以保證整個序列的正確翻譯。所述翻譯控制信號和起始密碼子的來源 是廣泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻