[发明专利]PUB25基因在调控植物耐低温性能中的应用

说明书

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及PUB25基因在调控植物耐低温性能中的应用。本发明发现PUB25基因具有调控植物耐低温性能的功能，将PUB25基因在拟南芥中过表达，所获得的转基因植物相较于野生型拟南芥表现出显著的耐低温表型。PUB25蛋白及其编码基因可在实践中用于耐低温植物品种的培育和鉴定，为培育耐低温植物新品种提供了基因资源和新方法。

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及PUB25基因在调控植物耐低温性能中的应用。

背景技术

植物的生长发育过程中面临着来自周围环境的各种生物胁迫和非生物胁迫，温度是影响植物的生长发育过程和地理分布的重要环境因素之一。在长期的进化过程中，植物为了适应环境变化建立起复杂的信号调控网络。随着近年来全球气候的剧烈变化，低温寒害作为一种自然灾害，对植物的细胞功能和正常生长带来严重破坏，极大地限制粮食作物的产量，危害全球粮食安全。因此，研究植物响应低温信号的分子机制，寻找植物调控低温应答的关键组分，进而培育抗低温的粮食作物品种，具有重要的科学意义和生产价值。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供PUB25基因在调控植物耐低温性能中的应用。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明发现拟南芥(Arabidopsis thaliana)E3连接酶蛋白PUB25的编码基因(PLANT U-BOX 25)具有调控植物响应低温胁迫的功能，过表达PUB25的转基因植株表现出明显的抗冻表型。

第一方面，本发明提供PUB25蛋白或其编码基因在调控植物耐低温性能中的应用。

第二方面，本发明提供PUB25蛋白或其编码基因在提高植物在低温胁迫后的存活率中的应用。

第三方面，本发明提供PUB25蛋白或其编码基因在培育耐低温植物中的应用。

第四方面，本发明提供PUB25蛋白或其编码基因在构建耐低温转基因植物中的应用。

上述PUB25蛋白或其编码基因的应用可以PUB25蛋白或其编码基因本身的形式应用，或者以含有PUB25基因的克隆载体或表达载体、含有所述载体的宿主细胞、含有PUB25基因的转基因植物细胞系的形式应用。

本发明中，所述PUB25蛋白的序列为如下任意一种：

(1)如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列；

(2)如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经替换、缺失或插入一个或多个氨基酸得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列；

(3)与如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列具有至少90％同源性且具有相同功能蛋白的氨基酸序列。

哥伦比亚生态型的拟南芥E3连接酶蛋白PUB25的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，由421个氨基酸残基组成。本领域技术人员可根据本发明公开的氨基酸序列以及氨基酸的保守性替换等本领域常规技术手段，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PUB25蛋白的突变体。

哥伦比亚生态型的拟南芥E3连接酶蛋白PUB25的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，由1266个碱基组成，在拟南芥基因组数据库中的编号为At3g19380，该基因的读码框为自5’端第1位到第1266位碱基，没有内含子。本发明所述的PUB25编码基因可以为任意能够编码上述PUB25蛋白的核苷酸序列。考虑到密码子的简并性以及不同物种密码子的偏爱性，本领域技术人员可以根据需要使用适合特定物种表达的密码子。

本发明中，所述PUB25编码基因的序列为如下任意一种：

(1)如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列或其互补序列；