[发明专利]植物抗逆相关蛋白ZmHSP3及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了一种植物抗逆相关蛋白ZmHSP3及其编码基因与应用。本发明提供了植物抗逆相关蛋白ZmHSP3及其编码基因，利用ZmHSP3基因序列信息扩增该基因，并构建过表达载体转化模式植物烟草，获得的转基因烟草在含有0.5μM ABA、0.75μM ABA、1.0μM ABA、1.5μM ABA MS培养基上表现出对ABA的不敏感性，说明ZmHSP3编码的蛋白参与植物ABA信号调控通路，可能参与植物抗逆过程。本发明中对培育高产、抗逆的转基因农作物具有重要意义。

技术领域

本发明涉及植物功能基因组学领域，具体涉及一种植物抗逆相关蛋白ZmHSP3及其编码基因与应用。

背景技术

植物生长在一个多变的环境当中，通常这样的环境对植物的生长是有害的，甚至有可能严重限制其生长，最终导致死亡。这样的环境包括非生物逆境，比如干旱、高盐、高温、低温等以及病害、虫害等生物逆境。当植物受到逆境胁迫时，它不能像其他动物那样规避，逃走，它只能通过自身的一系列生理生化变化来感知，应对逆境胁迫，从而使得自身能够生存，繁衍下去。玉米是我国第一大种植作物，大部分用于饲料，少部分用于人们的食用及工业用，因而在国民经济以及社会稳定中具有重要的作用。然而，我国玉米生产大部分受到干旱、高盐等环境胁迫的影响，这严重限制了玉米的生产。从基因水平研究玉米抗逆分子机制，克隆相关的抗逆基因，通过基因工程技术改良或提高玉米的耐逆性成为当前的一个研究热点。不仅仅是玉米，对于其他作物如水稻、小麦等从分子水平解析其抗逆机理，对改良作物的抗逆性，提高产量具有非常重要的意义。

植物对逆境胁迫的感知和反应机制是非常复杂的。研究表明植物体内有多条信号途径参与对干旱、高盐、低温等非生物逆境胁迫响应。植物脱落酸(ABA)信号途径和SOS信号途径是目前研究的比较清楚的两条信号通路。ABA信号途径中的ABA是感受干旱等逆境胁迫的第一个信号分子。目前发现植物细胞内存在着三类ABA信号分子受体，即PYR(抗副球菌素)/PYL(抗副球菌素类似物)/RCARs(ABA调控复合物受体)，G protein-coupledreceptor-type G proteins(G蛋白偶联受体类G蛋白，GTGs)和the H subunit of Mg-chelatase(Mg离子螯合酶H亚基，CHLH/ABAR)。正是由于这三类受体的存在，将ABA感知的逆境胁迫信号传递到下游，引起离子通道的打开或关闭、相关转录因子激活或着MPK级联反应，引起质膜结构发生变化，从而使植物适应逆境胁迫或产生抗性。SOS信号途径主要是感知盐胁迫信号的。SOS途径中的SOS1、SOS2/AtCIPK24、SOS3/AtCBL4共同参与植物对盐胁迫的应答。盐胁迫引发细胞内的Ca2+浓度变化，被豆蔻酰化定位在细胞膜上的SOS3/AtCBL4感受到Ca2+的浓度变化后与SOS2/AtCIPK24结合形成复合物，之后磷酸化Na+/H+反向转运器SOS1，最终SOS1将细胞内多余的Na+排到胞外从而维持细胞内的离子平衡。随着科学技术的发展与进步，尤其是分子生物学、基因组学、生物信息学等发展，鉴定并克隆了许多与植物逆境胁迫响应相关的基因及转录因子，这丰富了人们对于植物逆境胁迫信号分子的传递途径及机制的认识。

发明内容

本发明的目的是提供一种植物抗逆相关蛋白ZmHSP3及其编码基因与应用。

本发明提供的蛋白质，获自玉米，命名为ZmHSP3蛋白，是如下(a1)或(a2)：

(a1)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(a2)将序列1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/或添加且与植物抗逆能力相关的由序列1衍生的蛋白质。

为了使(a1)中的ZmHSP3蛋白便于纯化和检测，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