[发明专利]一种植物耐逆性相关蛋白及其编码基因的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种来源于橡胶树的植物耐逆性相关蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

海藻糖是一种非常稳定的非还原性双糖，在高温、高寒、高渗透压及干燥失水等恶劣环境条件下能稳定细胞膜和蛋白质的结构，有效地保护细胞膜和蛋白质分子不变性失活，从而维持生命体的生命过程和生物特征，对生物体具有特殊的保护作用。海藻糖在生物体内的合成途径主要有5种，但是在植物体内只有TPS/TPP途径，即由6-磷酸海藻糖合成酶(Trehalose-6-phosphate synthase，TPS)催化尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)和6-磷酸葡萄糖(G-6-P)合成6-磷酸海藻糖(T-6-P)，然后在6-磷酸海藻糖磷酸酯酶(Trehalose-6-phosphate phosphatase，TPP)作用下生成海藻糖。

大量的转基因结果表明，海藻糖合成酶基因过量表达可以提高转基因植株抗旱、抗寒、耐高温、耐盐等抗逆境能力。Yeo等人(2000)将酵母的TPSl基因在CaMV35S启动子驱动下转化马铃薯，转化植株表现出了更强的抗旱性(Yeo ET,Kwon HB,HanSE.Genetic engineering of drought resistant potato plants by introduction of thetrehalose-6-phosphontes synthase(TPS1)gene from Saccharomyces cerevisiae.MolCells,10(3):263-268);王自章等（2003）把担子菌灰树花(Grifola frondosa)的海藻糖合酶基因(TSase)在由双拷贝CaMV35S启动子驱动下导入甘蔗，发现转基因植株在含17.4％(w/v)PEG8000的MS培养基中抗渗透胁迫能力增强(王自章,张树珍,杨本鹏.甘蔗根癌农杆菌介导转化海藻糖合酶基因获得抗渗透胁迫能力增强植株.中国农业科学,36(2):140-146)。Andr'e等（2005）以拟南芥的TPSl基因在CaMV35S启动子驱动下转化烟草，得到的转化植株在甘露醇和氯化钠的胁迫下、离体叶片在干燥环境下的失水率、温度胁迫下的发芽率均表现出良好的性状，而且所有转化植株在这些条件下表现一致(Andr'e MA,Enrique V，Susana SA.Transformation of tobacco with an Arabidopsisthaliana gene involved in trehalose biosynthesis increases tolerance to several abioticstresses.Euphytiea,146:165-176)。Hao-Wen Li等(2011)的研究结果显示，将OsTPS1基因转入水稻自身体内进行过量表达，可以使转基因水稻在高浓度盐、干旱、高温和低温的胁迫下表现出更强的生命活力(Hao-Wen Li,Bai-Sheng Zang,Xing-WangDeng,Xi-Ping Wang.Overexpression of the trehalose-6-phosphate synthase gene OsTPS1enhances abiotic stress tolerance in rice.Planta,234(5):1007-1018)。

这些研究结果表明转TPS基因可以增强模式植物和其它作物在非生物胁迫时的抗逆能力。而目前我国橡胶树种植面临着低温、干旱和台风等逆境胁迫的危害，会影响橡胶树的正常生长发育和胶乳的产量，因此研究橡胶树海藻糖合成酶基因来提高橡胶树的抗逆性能具有理论意义和应用价值，但是海藻糖合成酶在橡胶树研究中还未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种植物耐逆性相关蛋白及其编码基因与应用。

本发明所提供的植物耐逆性相关蛋白，来源于大戟科橡胶属的巴西橡胶树（Heveabrasiliensis），名称为HbTPS1，是如下1）或2）的蛋白质：

1）由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

2）将序列表中序列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/或添加且与序列1所示蛋白具有相同活性的由1）衍生的蛋白质。

序列表中序列1由928个氨基酸残基组成。

为了便于序列1编码的HbTPS1纯化，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。

表1标签的序列