[发明专利]一种小麦富脯氨酸类蛋白Tazmh122及其编码基因和应用

说明书

技术领域

本发明属于基因工程领域，涉及一种小麦富脯氨酸类蛋白Tazmh122及其编码基因和应用。

背景技术

小麦是世界上最主要的粮食作物之一，其提供的热量占人类所需总热量的17%以上(Khush et al.2003)，养活了大约40%的全球人口(Gupta et al.2008)。不断提高小麦产量是世界范围内小麦育种的最基本目标。

富含脯氨酸的蛋白质(proline‐rich proteins，PRPs)代表一类富含proline(Pro‐)和hydroxyproline(Hyp‐)的结构蛋白，这类蛋白质在双子叶植物如大豆、胡萝卜和紫花苜蓿及单子叶植物如玉米和小麦等植物中广泛存在，研究显示，它们在很多植物中表达，参与植物发育的不同方面.例如，种子发育，豆荚形成，早期结瘤等.PRPs基因的表达还受伤害、真菌、乙烯、细胞培养、干旱和光照影响，富脯氨酸类蛋白种类繁多，结构的多样性决定了功能的多样性，但对于它们的确切功能知之甚少，富脯氨酸类蛋白在种子发育过程中的功能还未见报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种小麦富脯氨酸类蛋白Tazmh122。

本发明的另一目的是提供该小麦富脯氨酸类蛋白Tazmh122的编码基因。

本发明的又一目的是提供编码基因的应用。

本发明的目的可通过如下技术方案实现：

一种小麦富脯氨酸类蛋白Tazmh122，氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。该蛋白包含173个氨基酸，等电点为4.86，脯氨酸占35.3%。在NCBI网站上进行序列比对没有发现与该多肽链具有同源性蛋白序列公布，因此麦富脯氨酸类蛋白Tazmh122是一类新的富脯氨酸类蛋白。

编码所述的小麦富脯氨酸类蛋白Tazmh122的基因。

所述的编码权利要求1所述的小麦富脯氨酸类蛋白Tazmh122的基因，优选核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。

含有小麦富脯氨酸类蛋白Tazmh122编码基因的重组表达载体。

所述的重组表达载体，优选出发载体为任何一种可以引导外源基因在植物中超量表达的载体。

所述的重组表达载体，进一步优选将所述的小麦富脯氨酸类蛋白Tazmh122编码基因插入PBI121表达载体PstI酶切位点所得。

本发明所述的编码小麦富脯氨酸类蛋白Tazmh122的基因在品种改良中的应用；优选所述的基因在提高小麦千粒重中的应用。

本发明所述的重组表达载体在品种改良中的应用；优选在提高小麦千粒重中的应用。

利用任何一种可以引导外源基因在植物中超量表达的载体，将本发明所提供的富脯氨酸类基因Tazmh122导入植物细胞，可获得改变植物千粒重的转基因细胞系及转基因植株。为了便于对转基因植物或转基因植物细胞进行筛选，可以对载体进行加工，如加入抗生素标记基因（如：潮霉素、卡那霉素和庆大霉素），加入抗生素标记基因之后的载体用于转化，可以在转化后的植物培养基中加入抗生素，抑制非转基因细胞系和植株的生长，有助于快速和有效的获得转基因植株。为了便于观察外源基因的表达，可以在载体中启动子和外源基因之间加入报告基因（GUS基因、GFP和荧火虫荧光素酶报告基因），构建报告基因和外源基因融合表达的载体，该载体用于遗传转化，可以通过观察报告基因的表达与否和表达量高低，推测外源基因在植物体内表达情况。为了转基因植物释放的安全性，也可以构建载体时不携带任何筛选标记基因，而在苗期进行PCR检测。含有本发明的Tazmh122表达载体可通过使用基因枪法、农杆菌介导法、花粉管通道，电击，显微注射，Ti质粒，Ri质粒或植物病毒等常规生物学方法转化植物细胞或组织，并将转化后的植物细胞培育成完整的植株。被转化的植株材料既可以是双子叶植物，也可以是单子叶植物，如：水稻、棉花、小麦、大豆、烟草、拟南芥、大麦、高粱、玉米、黄瓜、番茄、杨树、草坪草、苜蓿等。

有益效果：

本发明提供了一种新的小麦富脯氨酸类蛋白Tazmh122及其编码基因。通过基因工程的方法将本发明提供的小麦富脯氨酸类蛋白Tazmh122编码基因转入小麦中，可以提高小麦的千粒重。由于该基因是粮食作物小麦本身存在的内源基因，因此，该基因的超量表达不会影响植物的食品安全性，可在作物育种中应用。

附图说明

图1转基因小麦的PCR检测。