[发明专利]枸杞ERF转录因子及其编码基因与抗逆应用

说明书

技术领域

本发明属于基因工程领域，具体涉及一种编码枸杞ERF转录因子的LcERF基因、该基因编码的蛋白质、包括含有该基因的重组载体及基因的抗逆应用。 

背景技术

植物的逆境包括非生物逆境(如干旱、盐碱和低温等)和生物逆境(如真菌、细菌、病毒和线虫等引起的病、虫害以及杂草危害)。其中干旱、盐碱和低温是影响陆生植物生长和限制作物产量的主要的非生物胁迫因子。与能移动的动物不同，植物总是直接生活在复杂多变的自然环境中。这些逆境都会使植物受到不同程度的生理伤害，严重时甚至导致植物死亡。为了适应这些胁迫环境，植物在漫长的的进化过程中演化出了对这些非生物胁迫的抗性机制，如:气孔关闭、细胞膜及胞质成分的改变等。植物在生物与非生物胁迫的作用下，能够通过信号传导途径，使一些基因的表达受逆境调控，从而对胁迫作出应答。 

一般认为，植物对干旱和高盐等逆境的抗性受多基因控制，因此，利用基因工程技术导入单个功能基因虽然能增加植物的某种单一抗性，但并不能从整体上综合提高植物的抗逆性。转录因子作为功能基因表达的调节开关，可以对不同的基因进行精确的调节，在植物逆境信号传递过程中发挥着关键的作用，所以通过增强某个转录因子的作用，可促使多个与抗逆有关的功能基因表达,这是使植物抗逆性状获得综合改良的一条非常有效的途径。 

AP2/ERF类蛋白是高等植物所特有的一类转录因子，ERF(ethylene-responsive element binding factor)类转录因子是AP2/ERF转录因子家族的一个亚家族，每个成员都含有一个由大约58-59个氨基酸组成的非常保守的DNA结合域。从蛋白质结构分析，ERF类转录因子含有4个功能域，即DNA结合域(DNA-binding domain)，转录调控域(transcription regulation domain)(包括激活和抑制域)，寡聚化位点(oligomerization)以及核定位信号(nuclear localization signal，NLS)。其中，高度保守的ERF/AP2DNA结合结构域含有由58-59个氨基酸残基组成的包含3个β折叠和1个α螺旋，通过与目的基因上游启动子区域中富含GC的顺式作用元件(如DRE元件、GCC-box等)相互作用，参与调控植物细胞周期、生长发育、细胞增殖、次生代谢、生物和非生物胁迫应答及植物激素信号传导等多种信号途径，在胁迫信号传递过程中起重要作用。ERF转录因子可以调控多个与植物抵抗干旱、高盐、低温及病原菌等有关的功能基因的表达，从整体上增强植物的抗逆性，提高其稳定性，对于基因工程改良植物的耐逆性具有巨大的潜在应用价值，并将有巨大的应用前景。 

研究表明，大部分ERF基因的表达都受干旱、盐碱、低温、冻害、病害和机械伤害等逆境胁迫的诱导。枸杞（Lycium chinense Mill）是生长在干旱、半干旱地区的一种重要茄科植物， 广泛分布于中国西北地区和其他温暖的热带国家，如韩国、日本和一些欧洲国家。除了其重要的药用及营养价值外。枸杞还具有巨大的环境适应能力，是一种重要的耐盐性植物品种。因此在枸杞中克隆新的ERF类转录因子基因，研究其基本的生物学特性和功能，可为整个植物抗逆基因调控网络及胁迫应答反应机理提供理论基础，并为改良作物抗逆性提供一定的物质基础。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种编码枸杞ERF转录因子的LcERF基因。 

本发明的第二个目的是提供一种该基因编码的蛋白质。 

本发明的第三个目的是提供一种含有该基因的重组载体。 

本发明的第四个目的是提供一种含有该重组载体的宿主细胞。 

本发明的最后一个目的在于提供该基因的用途。 

本发明的技术方案概述如下： 

一种编码枸杞ERF转录因子的LcERF基因，它是SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列。 

上述基因编码的蛋白质，它是SEQ ID No.2所示的氨基酸序列。 

一种含有上述基因的重组载体pCAMBIA2300-LcERF，它含有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列。 

一种含有重组载体pCAMBIA2300-LcERF的宿主细胞。 

上述基因在制备转基因烟草的抗逆应用。 

本发明的优点：