[发明专利]水稻OsSPX1蛋白及其编码基因在调控植物抗氧化性中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种水稻OsSPX1蛋白及其编码基因在调控植物抗氧化性中的应用。

背景技术

非生物胁迫是影响水稻产量的一个重要因素，包括干旱、盐碱、极端温度、养分缺乏、紫外射线和大气污染。这些胁迫的伤害作用都和对生物大分子如脂类、酶、核酸的氧化损伤有关，因此在水稻中挖掘具有抗氧化作用的优异基因，并把它们应用于水稻育种生产中具有十分重要的理论意义和实践价值，也是解决当前水稻抗逆育种的一条行之有效的途径。

本发明人研究小组在研究耐低温和响应低磷胁迫相关的水稻SPX基因功能时发现该基因同时具有提高水稻抗氧化性的效能，在农业生产上具有较强应用价值的基因。

已有一些研究表明含有SPX（SYG1/Pho81/XPR1）结构域的基因参与磷的信号转导和调节途径。SPX是约180个氨基酸长，存在于3种已知蛋白（SYG1、Pho81和XPR1）N末端的一个结构域，其名称来源于这三种蛋白的首字母。早在1995年，Spain等人研究发现酵母SYG1的N末端可与G-蛋白结合从而抑制交配信息素（mating pheromone）的信号转导；在磷饥饿条件下，有报导CDK抑制子Pho81可抑制PHO80-PHO85及Pcl7-Pho85复合体的酶活性；Poleg等人（1996），在真菌Neurospora crassa中发现，与PHO81结构相似的NUC-2蛋白可感知磷的存在并参与磷转运的调节途径。2002年，Hamburger等人在拟南芥中亦发现一类SPX基因，即PHO1（具有SPX结构域和EXS结构域）基因和PHO1类似蛋白，它们可参与磷由根到茎的运输，并在根的微管束细胞中特异表达。本发明人研究小组经研究发现水稻的SPX基因OsSPX1还可提高植物的耐冻性。

发明内容

本发明的一个目的是提供水稻OsSPX1蛋白的新用途，该蛋白质的氨基酸序列如序列表序列3所示，所述新用途为序列表序列3所示蛋白可用于调控目的植物的抗氧化性，或调节序列表序列3所示蛋白表达量的物质或方法可用于调控目的植物的抗氧化性。

本发明的另一个目的是提供一种培育低抗氧化性转基因植物的方法，该方法是降低目的植物中序列表序列3所示蛋白的编码基因的表达，得到抗氧化性低于所述目的植物的转基因植物。

在上述方法中，所述降低目的植物中序列表序列3所示蛋白的编码基因的表达是通过将序列表序列3所示蛋白编码基因的反向互补序列导入目的植物中实现的。

本发明还提供另一种培育高抗氧化性转基因植物的方法，该方法是将序列表序列3所示蛋白的编码基因导入目的植物中，得到抗氧化性高于所述目的植物的转基因植物。

在上述两种方法中，所述序列表序列3所示蛋白的编码基因为如下1）或2）或3）的基因：

1）其核苷酸序列是序列表序列2所示的DNA分子；

2）与1）限定的DNA序列至少具有70%、至少具有75%、至少具有80%、至少具有85%、至少具有90%、至少具有95%、至少具有96%、至少具有97%、至少具有98%或至少具有99%同一性且编码序列表序列3所示蛋白的DNA分子；

3）在严格条件下与1）或2）限定的DNA序列杂交且编码序列表序列3所示蛋白的DNA分子；

所述严格条件可为如下：50℃，在7％十二烷基硫酸钠（SDS）、0.5M Na₃PO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，2×SSC，0.1%SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M Na₃PO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，1×SSC，0.1%SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M Na₃PO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，0.5×SSC，0.1%SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M Na₃PO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，0.1×SSC，0.1%SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M Na₃PO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在65℃，0.1×SSC，0.1%SDS中漂洗；也可为：在6×SSC，0.5%SDS的溶液中，在65℃下杂交，然后用2×SSC，0.1%SDS和1×SSC，0.1%SDS各洗膜一次。