[发明专利]蛋白质ZmNAC087在调控植物抗逆性中的应用

说明书

本发明公开了蛋白质ZmNAC087在调控植物抗逆性中的应用，蛋白质ZmNAC087的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示。实验证明，在野生型拟南芥中过表达ZmNAC087基因可以提高拟南芥的抗旱性和抗寒性，抗旱性和抗寒性提高表现为：总根长显著增加、H₂O₂和O₂^‑水平显著降低、SOD和POD的活性显著提高、脯氨酸含量显著提高、丙二醛含量显著降低和膜损伤减少。蛋白质ZmNAC087可以调控植物的抗逆性。本发明具有重要的应用价值。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及蛋白质ZmNAC087在调控植物抗逆性中的应用。

背景技术

在逆境胁迫下植物体内会产生一系列应答反应，伴随着许多生理生化及发育上的变化。明确植物对逆境的反应机制，将为抗逆基因工程研究和应用提供科学论据。目前，植物抗逆性研究已逐渐深入到细胞、分子水平，并与遗传学和遗传工程研究相结合，可以利用生物技术改进植物生长特性，进而提高植物对逆境的适应能力。

干旱是影响植物生长和农作物产量的最主要的环境因子。干旱已成为影响农业生产的严重问题，利用基因工程手段改良作物的抗旱能力，提高农作物和经济作物对逆境的适应能力是新品种培育亟需解决的关键问题和重大问题。近年来，人们从生理、生化、代谢、生态、以及遗传、进化等角度对植物响应干旱等逆境胁迫的机制进行了大量研究，积累了丰富的资料，特别是随着分子生物学的发展，人们能够在基因组成、表达调控及信号传导等分子水平上认识植物对干旱胁迫的抗逆性机理，为利用基因工程手段改良植物的抗胁迫性能开拓了新的途径。由于植物抗旱性状的复杂性，采用传统的育种方法提高植物的抗旱性十分困难。随着分子生物学的发展，基因工程手段开辟了植物抗旱育种的新途径，但高效抗旱基因的分离成为限制植物抗逆基因工程的主要因素。

在干旱、低温等环境胁迫的逆境条件下，植物能够在分子、细胞和整体水平上做出相应的调整，以最大程度上减少环境所造成的伤害并得以生存。许多基因受胁迫诱导表达，这些基因的产物不仅能够直接参与植物的胁迫应答，而且能够调节其它相关基因的表达或参与信号传导途径，从而使植物避免或减少伤害,增强对胁迫环境的抗性。因此，了解植物对逆境条件的应答与信号传导机制，从而提高植物品种的抗逆性，成为植物遗传研究及植物品种改良的重要任务之一。

发明内容

本发明的目的是提高植物的抗逆性(如抗旱性或抗寒性)、花青素含量或叶绿素含量。

本发明首先保护蛋白质ZmNAC087的应用，可为S1)-S6)中至少一种：

S1)提高植物抗逆性；

S2)培育抗逆性提高的转基因植物；

S3)提高植物花青素含量；

S4)培育花青素含量提高的转基因植物；

S5)提高植物叶绿素含量；

S6)培育叶绿素含量提高的转基因植物。

上述应用中，所述蛋白质ZmNAC087可为a1)或a2)或a3)：

a1)氨基酸序列是SEQ ID NO：1所示的蛋白质；

a2)在SEQ ID NO：1所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；

a3)将SEQ ID NO：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/或添加得到的与植物抗逆、花青素含量和/或叶绿素含量相关的蛋白质。

其中，SEQ ID NO：1由329个氨基酸残基组成。

为了使a1)中的蛋白质便于纯化，可在SEQ ID NO：1所示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