[发明专利]玉米9-顺-环氧类胡萝卜素双加氧酶蛋白基因ZmVP14及应用有效

专利信息
申请号: 202110639544.2 申请日: 2021-06-08
公开(公告)号: CN113215180B 公开(公告)日: 2023-03-28
发明(设计)人: 原亚萍;单晓辉;赵婷玉;刘宏魁;苏胜忠;李世鹏;李贺 申请(专利权)人: 吉林大学
主分类号: C12N15/53 分类号: C12N15/53;C12N9/02;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/20
代理公司: 北京华际知识产权代理有限公司 11676 代理人: 曹书华
地址: 130012 吉*** 国省代码: 吉林;22
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摘要:
搜索关键词: 玉米 类胡萝卜素 双加氧酶 蛋白 基因 zmvp14 应用
【说明书】:

玉米9‑顺‑环氧类胡萝卜素双加氧酶蛋白基因ZmVP14及应用属分子生物学和生物技术领域,ZmVP14的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示;一种耐冷玉米自交系9‑顺‑环氧类胡萝卜素双加氧酶蛋白,由ZmVP14基因编码,其氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示;一种植物表达载体,含有耐冷玉米自交系W98169‑顺‑环氧类胡萝卜素双加氧酶蛋白基因ZmVP14;构建了植物表达载体并转化拟南芥,通过低温胁迫后观测转基因拟南芥的表型、根长、萌发率等生命状态,结果显示耐冷玉米自交系W98169‑顺‑环氧类胡萝卜素双加氧酶蛋白基因ZmVP14可提高拟南芥的耐冷性。

技术领域

发明属于分子生物学和生物技术领域,具体涉及一种玉米9-顺-环氧类胡萝卜素双加氧酶蛋白基因ZmVP14及应用。

背景技术

玉米(Zea mays L.)是中国三大主要粮食作物之一,种植范围遍布全国,主要集中在东北、华北和西南地区。因此,玉米生产在区域农业经济中起着至关重要的作用。在全球变暖的背景下,极端天气和气候极端事件的发生频率和强度在全球范围内呈上升趋势,这对作物单产和全球粮食安全产生了严重影响。如何提高玉米对极端天气的耐受能力以应对人口增长和气候变化,保障粮食安全已迫在眉睫。

玉米vivaparous14(VP14)编码一种9-顺-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED),它催化ABA生物合成中的限速步骤,胡萝卜素和类胡萝卜素生物合成途径已在许多植物中被广泛鉴定。

NCED可催化9-顺式黄嘌呤或9-顺式黄嘌呤的11,12碳-碳双键的氧化裂解。C15醛,黄嘌呤毒素被氧化并通过两次后续反应转化为具有生物活性的ABA。包括VP14在内的NCED是决定ABA水平的关键调控因子。类胡萝卜素的酶促裂解是由酶家族催化的,俗称类胡萝卜素裂解加氧酶(CCOs),或类胡萝卜素裂解双加氧酶(CCD)。专门作用于类胡萝卜素底物的CCD被称为类胡萝卜素裂解加氧酶。植物中CCD的两个功能不同的组又细分为CCD和NCED。

有研究发现,玉米VP14突变体出现穗发芽的表型,且突变体的ABA含量比野生型低70%,表明ABA生物合成存在缺陷,VP14受胁迫和叶片发育的调控和诱导。在拟南芥中,NCED包括五个与ABA生物合成有关的成员。其中,大多数NCED受发育调节,除了AtNCED3负责胁迫诱导下叶片中大部分ABA生物合成。这些实验证明,NCED可以通过被胁迫诱导表达并参与植物抗逆的过程,但玉米VP14基因编码的蛋白是否对植物抵抗冷胁迫产生重要作用,具体如何行使功能,以及是否与其他蛋白共同作用来行使功能的相关研究尚未十分明确。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

因此,本发明的目的是提供(1)提供了一种DNA序列,其是在耐冷玉米自交系W9816中克隆得到的编码9-顺-环氧类胡萝卜素双加氧酶基因,命名为ZmVP14;(2)提供玉米9-顺-环氧类胡萝卜素双加氧酶基因ZmVP14在拟南芥抗冷基因工程方面的应用。

为解决上述技术问题,根据本发明的一个方面,本发明提供了如下技术方案:

玉米9-顺-环氧类胡萝卜素双加氧酶蛋白基因ZmVP14及应用,其核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO:1所示

SEQ ID NO.1的序列

(i)序列特征:(A)长度:1815bp;(B)类型:核苷酸;(C)链性:单链。

(ii)分子类型:核苷酸

(iii)序列描述:SEQ ID NO.1

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