[发明专利]一种转录抑制因子MxERF4及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了一种转录抑制因子MxERF4及其编码基因与应用。本发明提供了蛋白MxERF4，是如下1)或2)：1)序列表中序列1所示的蛋白质；2)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能由序列1衍生的蛋白质。本发明的实验证明，本发明发现新基因MxERF4对于缺铁胁迫的植株来说有很重要的调节作用，敲除其表达在缺铁条件下可提高部分基因表达，表明，MxERF4在植物的耐缺铁领域中具有重要意义；另外，该基因经过过表达可以降低植物中叶绿素含量，证明其与植物叶绿素含量有关。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种转录抑制因子MxERF4及其编码基因与应用。

背景技术

Fe(铁)是植物生长的必需微量元素，是参与植物呼吸和光合作用的重要的辅助因子。铁的不平衡会影响整个植物细胞代谢，研究植物的耐缺铁机理是园艺学科的重要研究方向。

已有研究证明，植物激素作为信号分子在缺铁诱导适应性反应中起重要作用。其中，乙烯是低铁胁迫过程中一个重要信号物质，低铁处理下，黄瓜和南瓜根系乙烯含量分别在胁迫第6d和第5d显著提高，并使乙烯信号转导的相关基因发生改变(Romera,F.J.etal.,Ethylene production by Fe-deficient roots and its involvement in theregulation of Fe-deficiency stress responses by Strategy I plants.Annals ofBotany,1999,83:51–55；Waters B.M and Blevins D.G.,Ethylene production,clusterroot formation,and Location of iron(III)reducing capacity in Fe deficientsquash roots.Plant and Soil,2000,225(1-2):21-31)。正常供铁处理水稻经过ACC处理5d，铁吸收运输相关基因OsIRT1，OsIRO2及OsNAS1显著上调表达(Wu et al.2011,Ethyleneis involved in the regulation of iron homeostasis by regulating theexpression of iron-acquisition-related genes in Oryza sativa.Journal ofExperimental Botany Vol.2011,62:667-674)。乙烯对于缺铁反应的影响在很大程度上表现为对下游转录因子的调控作用，最先被报道出的为转录因子EIN3(ETHYLENE-INDUCED3)/EILI(EIN3-LIKE1)。这类转录因子可与直接控制吸铁功能蛋白IRT的转录因子FIT(TheFER-LIKE IRON DEFICIENCY INDUCED TRANSCRIPTION FACTOR)发生互作，通过稳定FIT蛋白水平来增加植物对缺铁环境下的铁吸收(Lingam et a1.2011，Interaction betweenthe bHLH Transcription Factor FIT and ETHYLENE INSENSITIVE3/ETHYLENEINSENSITIVE3-LIKE1Reveals Molecular Linkage between the Regulation of IronAcquisition and Ethylene Signaling in Arabidopsis.The Plant Cell.2011,23:1815–1829)。

另外，近年来乙烯响应因子ERFs也成为研究的热点。研究发现，乙烯将信号传递给EIN3/EIL1后转录因子ERF的表达也同时被调控，最终诱导一系列与乙烯反应相关基因的转录翻译(Sauter et al.Methionine salvage and S-adenosylmethionine:essentiallinks between sulfur,ethylene and polyamine biosynthesis.BiochemicalJournal.2013,451:145-154.)。