[发明专利]G蛋白α亚基在调控黄瓜种子萌发、幼苗生长及植株抗低温性中的应用

说明书

本发明涉及G蛋白α亚基在调控黄瓜种子萌发、幼苗生长及植株抗低温性中的应用。实验证明，黄瓜G蛋白α亚基及其编码基因能调控黄瓜种子萌发、幼苗生长及植株抗低温性。实施本发明可以培育黄瓜耐低温品种，以及针对其抗低温的特点采取相应的栽培技术措施，最大化减少其受到的低温危害；还可以提高黄瓜种子萌发率，促进黄瓜幼苗生长；对于缓解或消除设施生产中遭遇的冬季低温，提高产量具有重要的理论意义和实用价值。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及G蛋白α亚基在调控黄瓜种子萌发、幼苗生长及植株抗低温性中的应用。

背景技术

植物G蛋白是由α、β以及γ三类蛋白亚基组成的异源三聚体。G蛋白在单子叶植物如玉米、大豆和水稻，双子叶植物如拟南芥中广泛存在。尽管AGB1(G-proteinβsubunit，G蛋白β亚基)与GPA1(G-proteinαsubunit，G蛋白α亚基)的表达模式类似，但是它们编码的蛋白在细胞内的定位情况却不尽相同，因此AGB1与GPA1可能在植物中发挥着不同的功能。

黄瓜作为我国重要的设施蔬菜作物，其在设施生产中遭遇的冬季低温是限制其产量的重要因素。研究表明，黄瓜在受到冷害胁迫时，处于萌发阶段的种子萌发受到抑制，胚根伸长缓慢；黄瓜幼苗叶片出现下卷皱缩，萎蔫且叶脉黄化开始出现干枯现象；开花早期植株的生长缓慢，会出现严重的花打顶和化瓜等现象。本发明通过深入研究黄瓜G蛋白α亚基CsGPA1基因的表达特性和相关功能，探究黄瓜抵抗低温的分子机制，可以培育耐低温品种，并可针对其抗低温的特点采取相应的栽培技术措施，最大化减少其受到的低温危害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何调控黄瓜种子萌发、幼苗生长及植株抗低温性。

本发明研究发现，黄瓜G蛋白α亚基CsGPA1基因的表达与黄瓜种子萌发、幼苗生长及植株抗低温性具有相关性，从而提出本发明。

具体而言，本发明提供黄瓜G蛋白α亚基在调控黄瓜种子萌发、幼苗生长和/或植株抗低温性中的应用。

上述应用中，

所述G蛋白α亚基的氨基酸序列：

1)如SEQ ID No.2所示；或者，

2)SEQ ID No.2所示的氨基酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个氨基酸残基且具有同等活性的氨基酸序列。

应当理解，本领域技术人员可根据本发明公开的G蛋白α亚基的氨基酸序列(SEQID No.2)，在不影响其活性的前提下，取代、缺失和/或增加一个或几个氨基酸，得到所述G蛋白α亚基的突变序列。因此，本发明的G蛋白α亚基还包括SEQ ID No.2所示氨基酸序列经取代、替换和/或增加一个或几个氨基酸，具有与G蛋白α亚基同等活性的衍生多肽。

具体地，所述多个氨基酸残基包括不超过10个氨基酸残基。

上述G蛋白α亚基可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。

本发明还请求保护编码所述G蛋白α亚基的核酸分子在调控黄瓜种子萌发、幼苗生长及植株抗低温性中的应用。

具体地，编码所述G蛋白α亚基的核酸分子的核苷酸序列：

1)如SEQ ID No.1所示；或

2)SEQ ID No.1所示核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或几个核苷酸且编码所述G蛋白α亚基的核酸分子；

3)在严格条件下与1)或2)限定的核苷酸序列杂交，且编码所述G蛋白α亚基的核酸分子。

其中，所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA或hnRNA等。