[发明专利]来自大肠杆菌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 ArabidopsisSeedlings Is 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 theEscherichia coli genes for trehalose-6-phosphate synthase andtrehalose-6-phosphate phos phatase in transgenic rice plants increasestrehalose accumulation and abiotic stress

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。

所述融合蛋白可包括磷酸海藻糖合成酶和磷酸海藻糖磷酸酶。

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。

所述磷酸海藻糖合成酶和磷酸海藻糖磷酸酶来自大肠杆菌。

所述融合蛋白具体可为下述a)、b)的蛋白质：

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4衍生的蛋白质。

上述a)或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1至2247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，和/或在其5′端和/或3′端连上表1所示的标签的编码序列得到。

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1至2247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1)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。

上述严格条件可为在5×SSC，5×Denhardt’S溶液，0.05mg/mL鱼精DNA，50％去离子甲酰胺溶液中，在65℃下杂交，然后在室温用2×SSC，0.1％SDS，在42℃用0.25×SSC，0.1％SDS各洗膜15分钟两次。

含有所述基因的表达盒、重组表达载体、细胞系或重组菌均属本发明的保护范围。

可用现有的植物表达载体构建含有所述融合蛋白编码基因的重组表达载体。

所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3’端，如农杆菌冠瘿瘤诱导(Ti)质粒基因(如胭脂合成酶Nos基因)、植物基因(如大豆贮存蛋白基因)3’端转录的非翻译区均具有类似功能。