[发明专利]黄瓜乙烯信号转导途径EIN3基因及其编码的蛋白

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程，特别涉及一种黄瓜乙烯信号转导途径EIN3基因及其编码的蛋白。

背景技术

乙烯作为一种植物激素对植物的正常发育和胁迫反应起着很重要的作用。在正常发育过程中，乙烯调控种子萌发种苗生长、叶片和花的脱落、果实成熟、器官衰老、花性别决定等生理过程。在植物受到外界刺激包括伤害、病原侵入、干旱等时，乙烯的生物合成增加，促进防卫化合物的生成，表明乙烯在应对生物和非生物胁迫中起着重要作用。

黄瓜(Cucumis sativus L.)是葫芦科(Cucurbitaceae)甜瓜属(cucumis)一年蔓生的草本植物。黄瓜花性型分化多样，常见的黄瓜品种是雌雄花独立着生的异花同株型(monoecious)；不过某些品种也会出现两性花(hermaphrodite)，在大量的生理学和遗传学的基础上，黄瓜已逐渐成为研究植物性型分化的模式材料。黄瓜的性别表达受遗传、环境和激素三大因子控制。黄瓜的性别表达主要由一系列性别决定基因来控制：雌性花发育决定基因F/f、单性花结构决定基因M/m、趋雄性基因A/a、雌性系控制的隐性基因gy等，这些基因的独立或相互作用(如控制乙烯生成量的F基因和控制乙烯信号转导的M基因的相互调控)，形成了黄瓜几种主要性型：纯雌株(Gynoecious)、纯雄株(Androeious)、两性花株(Hemaphroditic)、雌雄同株(Monoecious)和雄花两性花株(Andromonoecious)。对环境因子而言，长日照、高温促进雄花产生，反之，短日照和低温则促进雌花形成。

GA促进雄花产生，而内源乙烯与黄瓜雌花的形成正相关，被称为黄瓜的“性激素”。大量研究表明，乙烯释放与雌花形成密切相关。目前控制乙烯生成量的性别决定基因F和控制乙烯信号转导的M基因已经被克隆。与乙烯生物合成途径相比，黄瓜乙烯信号转导途径研究较为缓慢，途径中一些重要的组分还未分离。

EIN3(ethylene insensitive 3)基因是一个重要的乙烯信号转导的下游正调控基因，存在于细胞核。乙烯信号通路通过转录因子EIN3促进乙烯调控基因的表达。目前，EIN3基因已从拟南芥、甜瓜、番茄、康乃馨、紫草、烟草、绿豆、猕猴桃等物种中分离。有报道称黄瓜EIN3基因与M基因共分离，因此分离和鉴定黄瓜乙烯信号转导途径EIN3为黄瓜乙烯信号转导途径研究的首要任务和基础。

发明内容

本发明的目的，是为了进一步研究黄瓜乙烯信号转导途径相关基因的功能及应用，研究乙烯信号转导途径基因与黄瓜性型之间的相关性，提供一种黄瓜乙烯信号转导途径EIN3基因及其编码的蛋白。

本发明所采取的技术方案如下：

一种黄瓜乙烯信号转导途径EIN3基因，命名为CsEIN3，其DNA序列如SEQIDNO.1所示。

上述的瓜乙烯信号转导途径EIN3基因编码的蛋白，其氨基酸残基序列如SEQID NO.2所示。

上述黄瓜乙烯信号转导途径EIN3基因，其中，所述CsEIN3含有一个1908bp的开放阅读框，该开放阅读框为第195位至第2101位核苷酸。

上述黄瓜乙烯信号转导途径EIN3基因，其中，所述的开放阅读框的起始密码子为ATG，终止密码子为TAA。

上述黄瓜乙烯信号转导途径EIN3基因编码的蛋白，其中，将SEQID NO.2所示的氨基酸残基序列经过一个以上氨基酸残基的取代和/或缺失或添加，得到具有与所述蛋白相同活性的衍生蛋白。

上述黄瓜乙烯信号转导途径基因CsEIN3及其编码蛋白的获得，是利用拟南芥EIN3基因的氨基酸序列(GenBank accession No.AEE76421)为信息探针，通过黄瓜基因组网站(http://cucumber.genomics.org.cn)中的BlastP程序，获得与信息探针一致性为76％的csa012885(位于1号染色体，开放阅读框1395bp，编码464个氨基酸)，再利用csa012885序列设计扩增ORF序列的引物，从黄瓜幼嫩叶片提取总RNA，经过反转录，用常规PCR法扩增CsEIN3的ORF；然后在ORF序列5’端设计若干对引物，在其3’端设计一个引物和两个锚定引物，通过RACE PCR技术分别扩增到CsEIN3基因的5’端和3’端，将其与ORF片段进行拼接，获得CsEIN3基因的全长cDNA序列(总长2560bp，ORF1908bp，编码635个氨基酸)，起始密码子(ATG)位于转录起始位点后194bp处，终止密码子(TAA)后还有458bp的非编码序列，并带有真核生物典型的polyA尾巴。