[发明专利]一种合成海藻糖的融合蛋白及其在培育矮化草坪草中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成海藻糖的融合蛋白及其在培育矮化草坪草中的应用。

背景技术

低矮整齐的草坪在美化人们的生活环境方面起着重要作用，为了保持草坪草低矮，目前人们普遍采用定期修剪的方式，造成了人力和资源的浪费，因此有必要培育矮生草坪草新品种。近期，分子生物学技术的发展为分子育种手段培育矮生草坪草新品种提供了技术平台。

海藻糖是一种由两个葡萄糖分子以α，α-1，1糖苷键相连而成的非还原二糖，在生物界中广泛存在，它能清除有害的氧自由基，保护蛋白和磷脂膜抗氧化胁迫，维持细胞膜在高渗透压下的稳定状态，阻止细胞内膜变性，抑制膜融合、降低相变温度、保持膜的流动性等等。因此人们通过转基因方法在植物中积累海藻糖以培育耐逆植物新品种。同时为了消除海藻糖的前体6-磷酸-海藻糖在植物体内的积累而影响植物的生理代谢和生长(Trehalose Mediated Growth Inhibition of Arabidopsis SeedlingsIs Due to Trehalose-6-Phosphate Accumulation.Plant Physiology，2004，135：879-890)。人们将合成海藻糖的TPS和TPP基因融合后转入植株以得到生长不受影响的耐逆植株。如将大肠杆菌的TPS和TPP融合基因转化水稻，成功获得了正常生长的耐逆的转基因水稻。(Expression of a bifunctional fusion of the Escherichiacoli genes for trehalose-6-phosphate synthase and trehalose-6-phosphate phosphatase in transgenic rice plants increases trehalose accumulation and abioticstress tolerance without stunting growth.Plant physiology，2003，131(2)：516-524)将融合的酵母TPS和TPP基因转入烟草，或是将TPS基因导入叶绿体，或是逆境诱导表达TPS都能得到了正常生长的耐逆转基因烟草等等。(Improved droughttolerance without undesired side effects in transgenic plants producingtrehalose Plant Mol.Biol.2007，64：371-386)

但是，在草坪草的转基因研究中发现，将TPS和TPP融合基因转化草坪草，能得到矮生的转基因植株，为用分子生物学手段培育矮生草坪草新品种提供了可能。

发明内容

本发明提供了一种培育矮生草坪草的方法及其所用的融合蛋白。

本发明提供了一个融合蛋白。

该融合蛋白包括叶绿体转运肽和磷酸海藻糖合成酶，所述叶绿体转运肽位于所述融合蛋白的氨基端，所述磷酸海藻糖合成酶位于所述叶绿体转运肽的羧基端。

所述融合蛋白还可包括磷酸海藻糖磷酸酶，所述磷酸海藻糖磷酸酶位于所述磷酸海藻糖合成酶的羧基端。

所述叶绿体转运肽可来自双子叶植物或单子叶植物；如来自拟南芥，其序列为序列表中的序列5，编码基因为序列表的序列6。

所述磷酸海藻糖合成酶和磷酸海藻糖磷酸酶来自耻垢分支杆菌。

a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

b)将序列2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/或添加且具有相同功能的由序列2衍生的蛋白质。

所述融合蛋白中，在序列2自氨基末端第582至586位氨基酸残基为连接肽(GSGSG)，编码序列为序列表的序列3自5’端第1772至1786位核苷酸(GGATCAGGTTCTGGA)。

上述a)、b)中的融合蛋白可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述a)、b)中的融合蛋白的编码基因可通过将序列表中序列1自5′端第29至2536位碱基所示的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得到。

所述融合蛋白的编码基因也属于本发明的保护范围。

所述编码基因具体可为如下1)至3)的DNA分子之一：

1)其编码序列是序列表中序列1自5′末端第29-2536位脱氧核糖核苷酸所示的DNA分子；

2)在严格条件下与1)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子；

3)与2)限定的DNA序列具有90％以上同源性，且编码相同功能蛋白质的DNA分子。