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一种SIT1突变蛋白及其编码基因与其在植物耐逆性中的应用

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-10-25 10:21:40

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 涂媛 | 2022-10-25 10:21:41

本发明公开了一种SIT1突变蛋白及其编码基因与其在植物耐逆性中的应用。 本发明提供了一种蛋白, 是如下(a)或(b):(a)由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质;(b)将序列表中序列3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/或添加且与植物耐逆性相关的由序列3衍生的蛋白质。 本发明的实验证明, 本发明发现水稻类受体激酶突变基因SIT1KE,其导入植物中可以提高植物耐盐性, 且比野生型SIT1基因的耐盐性高。证明该突变基因具有耐盐性, 为提高农作物抗盐性上提供了重要的理论依据和应用价值。

一种蛋白,是如下(a)或(b):(a)由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质;(b)将序列表中序列3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/或添加且与植物耐逆性相关的由序列3衍生的蛋白质。所述DNA分子是如下(1)-(3)中任一种的DNA分子 :(1)编码区为序列表中的序列2所示的DNA分子 ;(2)在严格条件下与(1)限定的DNA序列杂交且编码与植物耐逆性相关的蛋白的DNA分子 ;(3)与(1)限定的DNA序列至少具有70%、 至少具有75%、 至少具有80%、 至少具有85%、 至少具有90%、 至少具有95%、 至少具有96%、 至少具有97%、 至少具有98%或至少具有99%同源性且编码与植物耐逆性相关蛋白的DNA分子。

植物在遭受外界盐胁迫时, 植物会做出一系列的应激反应, 目前关于这一方面的报道主要集中在离子通道及其调控子以及转录因子等基因上, 比如朱健康教授实验室所报道的经典的SOS(SaltOverlySensitive)系统, 大致由三个主要的组成部分SOS1,SOS2,SOS3构成,  该系统通过磷酸化的调节植物Na离子的外排。还有另一类经典的基因家族转运蛋白HKT1,  第一HKT蛋白在小麦中被克隆出来发现该基因能够具有选择性的亲和钠离子和钾离子,   但是在拟南芥中AtHKT1却并不像小麦HKT一样具有较高的离子选择性,而是在参与调节拟南芥地上和地下部分中的钠离子平衡过程中, 而在水稻中鉴定出的OsHKT2.1则是在根中调节了在低钾的情况下的钠离子的摄入发挥作用。而在转录因子方面科学家们已经鉴定出了许多和盐胁迫相关的各类转录因子,比如一些锌指蛋白、MYB、AP2/ERF、WRKY和NAC类的转录因子都是报道比较多的调节盐响应的几大类转录因子, 比如Zat12,ZFP179,ZFP182,SNAC1,SNAC2,SERF1等基因。还有极少数关于植物耐盐性的报道是关于位于细胞表面的负责信号感知的类受体激酶的比如OsSIK1,Srlk,AtLecRK2,盐胁迫信号经过一系列的中间传递过程,诱导下游胁迫响应基因表达,使植物产生耐盐反应。植物类受体激酶是植物中最为庞大的基因家族之一, 关于此类基因的研究已成为植物学领域的一个研究热点。植物类受体激酶蛋白主要由三部分组成:结构多样的胞外结构域, 跨膜域和保守的胞内激酶结构域。 根据植物类受体激酶胞外结构域的不同, 植物类受体激酶家族被分为多个亚家族。 自从20多年前第一个植物类受体激酶在玉米中被发现以后,越来越多的类受体激酶被克隆出来, 并被证明参与了从植物生长发育到参与逆境反应, 如植物的自交不亲和过程, 激素信号的接收和传递,生长发育的调节,抗病反应等植物生长发育的各个方面。

河北师范大学是一所具有百年历史和光荣传统的省属重点大学。学校起源于1902年创建于北京的顺天府学堂和1906年创建于天津的北洋女师范学堂。1996年6月,原河北师范大学、河北师范学院与创建于1952年的河北教育学院、创建于1984年的河北职业技术师范学院合并,组建成新的河北师范大学。校友中有老一代革命家邓颖超、刘清扬、郭隆真、杨秀峰、康世恩、荣高棠等,有学界名人梁漱溟、张申府、汤用彤等,有中科院院士严陆光、郝柏林等,也有许绍发、蔡振华等一批体育界精英。新中国成立以来,学校共为国家培养了20余万名专业人才。 学校新校区占地1829亩,馆藏图书340.64万册。学校现有在职教职工2856名,其中专任教师1577人,教授405人,副教授994人,中国科学院院士1人,省级以上各类优秀专家106人,博士研究生导师108人,硕士研究生导师578人。在校本、专科生36371人,研究生4191人,成人教育学生14760人。

本发明发现水稻类受体激酶突变基因SIT1KE,其导入植物中可以提高植物耐盐性, 且比野生型SIT1基因的耐盐性高。 证明该突变基因具有耐盐性, 为提高农作物抗盐性上提供了重要的理论依据和应用价值。

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