專利名稱：水稻抗逆性相關(guān)OsSRP14基因及其編碼蛋白與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及植物基因工程領(lǐng)域，具體地說，涉及一種新的水稻抗逆相關(guān)基因及其編碼蛋白與應(yīng)用，利用此基因可培育抗旱能力增強(qiáng)的轉(zhuǎn)基因植物。
背景技術(shù)：
植物的生長受到眾多環(huán)境因素的影響，其中一些不利的非生物脅迫(包括干旱、鹽害、低溫、高溫等)對作物的產(chǎn)量造成了極大的影響，因此，利用基因工程技術(shù)，將一些抗逆相關(guān)基因轉(zhuǎn)入到優(yōu)良作物品種中，培育既高產(chǎn)又抗逆且優(yōu)質(zhì)的農(nóng)作物新品種是應(yīng)對水資源短缺、保障糧食安全的有效途徑之一。深入發(fā)掘并研究植物節(jié)水抗旱基因，是解析植物抗旱機(jī)制的基礎(chǔ)工作，為培育節(jié)水抗旱作物提供理論依據(jù)和基因資源。信號識別顆粒(SRP)是真核生物細(xì)胞質(zhì)中的一個(gè)IlS的核糖體蛋白復(fù)合物，包括 6個(gè)蛋白質(zhì)和一個(gè)小的7S RNA，其中7S RNA為顆粒提供了結(jié)構(gòu)框架，幫助蛋白質(zhì)組裝。SRP能夠識別剛從游離核糖體上合成的信號肽并與之結(jié)合，暫時(shí)終止新生肽的合成；與此同時(shí)將信號肽-核糖體復(fù)合體帶到另一個(gè)與其識別的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的SRP受體SR上，從而使外輸?shù)鞍椎暮铣蛇_(dá)到定位的目的。SRP和SR之間的相互作用是真核生物翻譯時(shí)的關(guān)鍵步驟。SR是一種G蛋白，位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，包括亞基SR a和SR P。它通過與SRP初期多肽核糖體復(fù)合物和細(xì)胞質(zhì)膜的相互作用，來調(diào)節(jié)膜整合蛋白到易位子的靶向定位。本發(fā)明基因克隆自水稻第4染色體的抗旱QTL區(qū)段。在干旱、鹽、高溫、低溫、外源ABA處理下的基因表達(dá)譜分析表明，該基因可響應(yīng)逆境脅迫表達(dá)。而且，超表達(dá)該基因的轉(zhuǎn)基因水稻表現(xiàn)出顯著增強(qiáng)的抵抗?jié)B透脅迫的能力。本發(fā)明對于培育抗逆性增強(qiáng)的植物新品種具有重要的意義和應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新的水稻抗逆相關(guān)基因OsSRPM,可響應(yīng)逆境脅迫。本發(fā)明的另一目的是提供利用水稻基因OsSRPM培育抗逆能力增強(qiáng)的轉(zhuǎn)基因植物的方法。本發(fā)明從水稻中分離克隆的一段完整編碼區(qū)段的DNA片段，對這個(gè)基因編碼的蛋白序列進(jìn)行分析表明，它屬于一個(gè)信號識別顆粒，因此命名為OsSRPM。本發(fā)明分離和應(yīng)用一種包含OsSRPM基因的DNA片段，該基因能響應(yīng)高溫、低溫、鹽、外源ABA和PEG脅迫處理，發(fā)生表達(dá)變化。本發(fā)明所述OsSRPM基因DNA序列為下列之一
如序列表SEQ ID NO:1所示；
與SEQ ID NO:1同源度達(dá)90%的DNA序列；
功能相當(dāng)于SEQ ID NO:1所示序列的亞片段。本發(fā)明所述OsSRPM基因DNA序列還可為下列之一
如 SEQ ID NO:2 所示；與SEQ ID NO: 2同源度達(dá)90%的DNA序列。一種包含權(quán)利要求1或2所述的OsSRPM基因編碼的蛋白。本發(fā)明的優(yōu)選方案是，所述蛋白的氨基酸序列為下列之一
如序列表SEQ ID N0:4所示；
如SEQ ID N0:4序列的同源序列、或保守性變異體、或等位變異體、或天然突變體，或誘導(dǎo)突變體。本發(fā)明的優(yōu)選方案是，所述蛋白是在高或低的嚴(yán)謹(jǐn)條件下，通過所述OsSRPM基因的DNA雜交編碼完成的。本發(fā)明的優(yōu)選方案是，還提供一種包含基因的重組載體，其中，構(gòu)建所述重組載體所選用的載體為可以引導(dǎo)外源基因在植物中表達(dá)的載體。本發(fā)明的另一優(yōu)選方案是，構(gòu)建所述重組載體所選用的載體為Ti質(zhì)?；蛑参锊《据d體。本發(fā)明的優(yōu)選方案是，還提供一種包含基因的轉(zhuǎn)化體，其中，所述轉(zhuǎn)化體的宿主為植物，所述植物為水稻。本發(fā)明的提供的技術(shù)方案是一種包含OsSRPM基因在提高水稻抗逆性中的應(yīng)用。
采用已克隆的OsSRPM基因?yàn)樘结?，從cDNA文庫和基因組文庫中篩選得到本發(fā)明的基因或同源基因。也可以米用PCR (polymerase chain reaction)技術(shù),從基因組，mRNA和cDNA中擴(kuò)增得到本發(fā)明的OsSRPM基因以及任何感興趣的一段DNA或與其同源的一段DNA。采用以上技術(shù)，可以分離得到包含基因序列，將這一序列與任何一種可以引導(dǎo)外源基因在植物中表達(dá)的載體連接后轉(zhuǎn)化植物，可獲得抗逆能力提高的轉(zhuǎn)基因植株。本發(fā)明的基因在構(gòu)建到表達(dá)載體上時(shí)，在其轉(zhuǎn)錄起始核苷酸前加上任何一種強(qiáng)啟動(dòng)子或誘導(dǎo)啟動(dòng)子。本發(fā)明的基因在構(gòu)建到表達(dá)載體上時(shí)，可以使用增強(qiáng)子，但是其必需與編碼序列的閱讀框相同，以保證整個(gè)序列的正確翻譯。包含OsSRPM基因的重組載體，攜帶本發(fā)明OsSRPM基因的表達(dá)載體可通過使用Ti質(zhì)粒，植物病毒載體，直接DNA轉(zhuǎn)化，微注射，電穿孔等常規(guī)生物技術(shù)方法導(dǎo)入植物細(xì)胞。本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是包含本發(fā)明OsSRPM基因的表達(dá)載體的轉(zhuǎn)化宿主是包括水稻在內(nèi)的多種植物，培育抗旱、抗旱的植物品種。本發(fā)明的水稻基因?qū)δ婢钞a(chǎn)生明顯響應(yīng)，可應(yīng)用于在植物抗逆育種，提高植物的抗逆性。


圖1為本發(fā)明的OsSRPM基因在各組織器官的表達(dá)；
圖2為本發(fā)明的OsSRPM基因在苗期冷、熱、鹽、PEG和外源ABA處理下的表達(dá)水平；
圖3為本發(fā)明的OsSRPM基因超表達(dá)載體轉(zhuǎn)化水稻植株的Southern blot檢測；
圖4為本發(fā)明的0sSRP14基因超表達(dá)載體轉(zhuǎn)化水稻植株的表達(dá)水平檢測；
圖5為本發(fā)明的OsSRPM基因的超表達(dá)轉(zhuǎn)基因水稻的苗期甘露醇處理分析。
具體實(shí)施例方式下述實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，但所述實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不是限制本發(fā)明，在不背離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的情況下，對本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改或替換，均屬于本發(fā)明的范圍。下述實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，例如Sambrook等分子克隆實(shí)驗(yàn)室手冊(New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989)中所述的條件，或按照制造廠商所建議的條件。實(shí)施例1
水稻基因的克隆1.幼苗培育
將水稻置于30°C萌發(fā)48小時(shí)，然后播種于溫室中，待水稻葉片為3-5片時(shí)，準(zhǔn)備抽取DNA 或 RNA。2. RNA提取與第一鏈cDNA合成
RNA的提取所取樣品在研缽中用液氮冷凍后研磨成粉狀，加入盛有ImL TRNzol-A+試齊IJ (天根生化科技有限公司)的2mL EP管，充分振蕩后，室溫放置5min，之后加0. 2mL氯仿，劇烈震蕩15s后，室溫放置3min ;后于4°C，12000rpm離心IOmin后，上清液移至新的2mLEP管中，加等體積異丙醇沉淀RNA，加100ML RNase-free ddH20溶解。電泳鑒定總RNA質(zhì)量，然后在分光光度計(jì)上測定RNA含量。反轉(zhuǎn)錄之前需用DNaseI消化所提取樣品，反應(yīng)體系如下
權(quán)利要求
1.一種與水稻抗逆性相關(guān)的OsSRPM基因，其特征在于，所述基因具有下列之一核苷酸序列如SEQ ID NO:1中所示的DNA序列；如與SEQ ID NO:1至少90%同源的DNA序列；如功能相當(dāng)于SEQ ID NO:1所示序列的亞片段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基因，其特征在于，所述基因具有下列之一DNA序列之一如SEQ ID NO:2中所示的DNA序列；如與所述SEQ ID NO: 2同源性達(dá)90%的DNA序列。
3.一種包含權(quán)利要求1或2所述的OsSRPM基因編碼的蛋白。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蛋白，其特征在于，所述蛋白的氨基酸序列為下列之一如序列表SEQ ID N0:4所示；如SEQ ID N0:4序列的同源序列、或保守性變異體、或等位變異體、或天然突變體，或誘導(dǎo)突變體。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蛋白，其特征在于，所述蛋白是在高或低的嚴(yán)謹(jǐn)條件下，通過權(quán)利要求1或2所述的OsSRPM基因的DNA雜交編碼完成的。
6.一種包含權(quán)利要求1或2所述基因的重組載體，其特征在于，構(gòu)建所述重組載體所選用的載體為可以引導(dǎo)外源基因在植物中表達(dá)的載體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的重組載體，其特征在于，構(gòu)建所述重組載體所選用的載體為 Ti質(zhì)粒或植物病毒載體。
8.一種包含權(quán)利要求1或2所述基因的轉(zhuǎn)化體，其特征在于，所述轉(zhuǎn)化體的宿主為植物，所述植物為水稻。
9.一種包含權(quán)利要求1或2所述OsSRPM基因在提高水稻抗逆性中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種從水稻DNA片斷中分離克隆與水稻抗逆性相關(guān)的OsSRP14基因，該基因?yàn)樾盘栕R別顆粒(signal recognition particle，SRP)。OsSRP14基因受PEG、高鹽、低溫、高溫以及ABA誘導(dǎo)表達(dá)，超表達(dá)OsSRP14可提高水稻苗期抵抗?jié)B透脅迫的能力，與水稻抗逆性相關(guān)。本發(fā)明的水稻基因?qū)δ婢钞a(chǎn)生明顯響應(yīng)，可應(yīng)用于在植物抗逆育種，提高植物的抗逆性。
文檔編號C12N15/29GK103014017SQ201210493830
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者劉鴻艷, 陳守俊, 羅利軍, 徐凱 申請人:上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心