[发明专利]一种植物抗旱相关蛋白PvSnRK2.3及其编码基因和应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地，本发明涉及一种植物抗旱相关蛋白PvSnRK2.3及其编码基因和应用。

背景技术

小麦作为我国重要的粮食作物之一，在国民经济中占有非常重要的地位。然而，每年因干旱、盐碱等逆境胁迫条件对我国小麦造成的减产约800亿公斤，严重影响着小麦的产量和品质，制约着我国小麦粮食安全。随着现代分子生物学的发展，利用基因工程技术从分子水平上深入研究植物与非生物逆境之间的关系，揭示植物对逆境胁迫信号传导及基因表达调控分子机理，为培育作物抗逆新种质提供了理论基础。

近年来，通过蛋白激酶的结构与功能分析来鉴定、阐明各种条件下基因表达调控的机理得到了广泛关注。蔗糖非发酵相关蛋白激酶家族(SnRKs)在植物的许多生理过程中起着重要的作用，例如激素信号传导、非生物胁迫和植物的生长发育等。SnRK蛋白激酶属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶超级家族，由于基因序列的相似性和基因结构的不同，被分为三个亚家族分别是：SnRK1，SnRK2和SnRK3。SnRK蛋白激酶三个亚家族都有相似的结构特点，N-端都有一段能与其他蛋白相互作用的激酶结构域，并且结构在三个家族中是高度变化的，但是与其他蛋白激酶家族相比，这个结构域域都含有一个保守的苏氨酸。

SnRK2家族基因在功能上表现出一定的差异性，拟南芥中SnRK家族成员中有9个基因被高渗胁迫（甘露醇或NaCl）诱导，5个基因被ABA诱导，但均不受冷胁迫诱导。水稻中SnRK基因，通过蛋白磷酸化分析表明所有成员都能被高渗胁迫激活，但是只有OsSAPK8、OsSAPK9和OsSAPK10这三个基因受ABA诱导表达，OsSAPK4是水稻SnRK2家族的基因，该基因的诱导表达可以提高水稻在盐胁迫下种子的萌发率和提高成熟植株的抗旱能力。小麦中得SnRK2家族基因在功能上也有一定不同，在拟南芥中过表达TaSnRK2.4基因可以明显增强植物的抗逆性；TaSnRK2.7基因功能分析显示，在糖代谢、降低渗透势、增强光系统II的活性以及促进植物生根等生理生化过程中起着重要作用；过表达TaSnRK2.8基因的拟南芥对干旱、低温、高盐等胁迫均有一定耐性。

综上所述，SnRK蛋白激酶在调节植物的逆境反应，提高植物的抗逆性中起着至关重要的作用，对抗逆育种和农业生产会产生巨大推动作用和经济效益。因此，利用抗逆相关SnRK蛋白激酶基因改良和提高作物的抗逆性具有非常重要应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种植物抗旱相关蛋白PvSnRK2.3。

本发明的再一目的是提供编码上述植物抗旱相关蛋PvSnRK2.3的基因。

本发明的另一目的是提供包含上述基因的重组载体。

本发明的另一目的是提供包含上述基因的重组细胞。

本发明的另一目的提供上述植物抗旱相关蛋白PvSnRK2.3的应用。

本发明所提供的抗旱相关蛋白PvSnRK2.3，来源于柳枝稷，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明的蛋白激酶由330个氨基酸残基组成，是SnRK类蛋白激酶。自SEQ ID NO.1的氨基末端第10-30位氨基酸残基是ATP结合域，自SEQ ID NO.1的第120-130位氨基酸残基为丝氨酸/苏氨酸结合域。

SEQ ID NO.1

1     MEERYEALKE LGAGNFGVAR

21    LVRDKRTKEL VAVKYIERGK

41    KIDENVQREI INHQSLRHPN

61    IVRFKEVCLT PTHLAIVMEY

81    AAGGELFEKI CSAGRFSEDE

101   SRYFFQQLIS GVSYCHSMEI

121   CHRDLKLENT LLDGSPTPRV

141   KICDFGYSKS ALLHSKPKST

161   VGTPAYIAPE VLSRKEYDGK

181   VADVWSCGVT LYVMLVGSYP

201   FEDPEDPRNF RKTISRILGV

221   QYSIPDYVRV SSDCRRLLSQ

241   IFVSDPSKRI TIPEIKKHPW

261   FLKNLPREIS EREKANYKYT

281   EPAEPAQAVD EIMRIVQEAK