[发明专利]植物的一个DREB转录因子及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及植物转录因子及其编码基因与应用，特别是涉及一个来源于盐生植物盐地碱蓬的DREB转录因子及其编码基因，以及其在培育抗逆性提高的转基因植物中的应用。属于分子生物学和生物技术领域。

技术背景

干旱、低温和土壤盐渍化一直是制约农作物生长发育和增产增收的主要环境逆境因子。探讨植物在不良环境条件下的抗逆机理，并采取相应措施减少逆境对植物的损害，对提高经济作物的产量具有重要意义。由于植物抗逆性状本身以及与数量性状连锁关系的复杂性，采用传统的育种方法获得优良的品种已十分困难。相比之下，转录因子可以通过与DNA元件的结合调控下游一系列基因的表达，在提高作物对环境胁迫抗性的分子育种中，与导入或改良个别功能基因来提高某种环境胁迫抗性的方法相比，操纵一个转录因子可通过促使多个功能基因发挥作用，从而达到使植株抗逆性获得综合改良的效果(XueB，Charest PJ，Devantier Y，et al.Charaeterization of a MYB R2R3Gene from Blackspruce(Picea mariana)that shares functional eonservation with maize CI.Mol Genet.Genomics，2003，270(10)：78-56)，因而导入或改良一个转录因子是提高作物抗逆性更为有效的方法和途径。

DREBs(干旱应答元件结合蛋白)类转录因子属于AP2/EREBP(乙烯应答元件结合蛋白)家族，特异存在于植物中，并对干旱、高盐和低温等非生物胁迫产生响应。该类转录因子的典型特征为含有高度保守的、约70个氨基酸残基组成的AP2结构域，其中包含可结合DNA和其他蛋白的YRG和RAYD两个保守区(Okamuro J K，Caster B，Villarroel R.The AP2domain of APETALA2define a large new family of DNA binding protein in Arabidopsis.Proc Natl Acad SciUSA，1997，94：7076-7081)。DREB转录因子调控许多胁迫诱导基因的表达，它可以激活一系列抗逆功能基因的表达，并能提高脯氨酸和蔗糖含量，从而提高植株的抗逆性(Liu Q，Zhao N M，Yamaguchi-Shinozaki K，et al.Regulatory role of DREB transcription factors in plant drought salt and cold-tolerance[J].Chinese Science Bulletin，2000，45(11)：970-975.)。

盐地碱蓬(Suaeda salsa L.)又名盐蓬、海鲜菜等，普遍生于盐土或盐渍化土壤、湖滨、河岸和沿海地带，是典型的盐碱地指示性植物。可在NaCl含量0.031％-4.356％的土壤上正常开花结实。耐盐极限为35.0g/kg。它抗逆性强，可耐寒、耐旱、耐涝、耐盐碱等，尤以耐盐最为突出，因此是研究植物耐盐机制的极好的基因库。因此，从真盐生植物碱蓬克隆DREB同源基因并研究其功能，将为抗非生物胁迫的遗传改良提供新的材料和方法。盐地碱蓬DREB转录因子基因的分离和鉴定工作为利用基因工程技术将获得的外源基因导入植物，从而获得抗逆基因超表达的转基因植物奠定基础，这些植物应用到干旱、低温、高盐碱的极端环境中，可以改良土壤、改善环境、扩大植被面积，具有重要的理论研究价值和广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一个来源于盐地碱蓬的DREB类转录因子及其编码基因。

本发明提供的一个DREB类转录因子，名称为Suaeda salsa DRE biding protein(简称SsDREB)，来源于盐地碱蓬(Suaeda salsa L.)，是具有下述氨基酸残基序列之一的蛋白质：

a)序列表中的SEQ ID №：1；

b)将序列表中SEQ ID №：1的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有转录激活功能的调控植物抗逆性的氨基酸残基序列。

其中，序列表中的SEQ ID №：1由364个氨基酸残基组成，自氨基端(N端)第165位至第228位氨基酸残基为保守的AP2/EREBP结构域。

所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加是指不多于十个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。

在盐地碱蓬的一个DREB转录因子中：所述蛋白质具有序列表中SEQ ID №：1的氨基酸残基序列。