本發明專利技術公開了三個新棉花ＡＢＦ／ＡＲＥＢ／ＡＢＩ５／ＤＰＢＦ類轉錄因子ＧｈＡＢＦ２、ＧｈＡＢＦ３、ＧｈＡＢＩ５，及其編碼基因及其應用。它們的氨基酸序列分別如ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２、５、８所示。其編碼基因ＧｈＡＢＦ２、ＧｈＡＢＦ３、ＧｈＡＢＩ５的核苷酸序列分別如ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１、４、７所示。本發明專利技術又公開了編碼基因ＧｈＡＢＦ２、ＧｈＡＢＦ３、ＧｈＡＢＩ５讀碼框區在基因組ＤＮＡ上的結構特點及ＲＮＡ剪輯規律。本發明專利技術還公開了三個基因在棉花中的表達特性、酵母表達特性及它們均能提高擬南芥抵抗干旱的特性。該類基因對培育抗非生物逆境植物品種提供基因源，對提高植物抗非生物逆境的能力具有重要的意義。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及三個來源于棉花的ABF/AREB/ABI5/DPBF類轉錄因子，分別命名 GhABF2、GhABF3、GhAB15，及其他們的編碼基因序列。本專利技術還涉及這三個基因的表達譜、含 有該類基因的表達載體，和利用該類基因培育抗逆植物的方法。
技術介紹
干旱、高鹽等非生物脅迫是棉花產量和品質的重要限制因子。近年來，自然條件變 化的加劇嚴重影響著棉花產量的穩定，一定程度上影響了我國棉花產業的穩步發展。因此， 開展棉花抗逆研究，通過植物基因的工程手段提高其對干旱、高鹽等非生物逆境的忍耐能 力具有重要意義。ABA是逆境信號傳導最為密切的植物激素，干旱、高鹽等非生物逆境條件下，植物 體內ABA迅速合成和積累，隨著逆境刺激的減輕，ABA又迅速地得到分解(Taylor，I. B. Exp. Bot，2000，51 :1563-1574) ；ABA是逆境信號傳導過程重要的第二信使分子，在植物應答逆 境信號傳導過程中扮演著重要的角色(Christmann A. Plant Biol, 2006,8 =314-325) ；ABA 是交叉適應的主要作用物質之一，Shinozaki等(ShinozakiK, J Exp Bot, 2007, 58 (2) 221-227)對擬南芥逆境脅迫基因的表達調控研究發現，逆境脅迫誘導表達的基因與ABA誘 導表達的基因存在著重要的交互作用。逆境脅迫起始信號與基因表達之間存在著依賴ABA 和不依賴 ABA 兩種途徑(Nakashima K,Plant Physiol, 2009,149(1) :88-95)。依賴 ABA 的 逆境信號傳導途徑中存在一種不需要蛋白質合成的通路，逆境脅迫下通過誘導植物細胞內 ABA含量的升高而激活一類具有堿性亮氨酸拉鏈結構的調節蛋白ABF/AREB/ABI5/DPBF，該 類轉錄因子通過與ABRE基序(pyACGTGGC，ABAresponsive element)特異結合，調控抗旱功 能基因的表達。ABF/AREB/AB15/DPBF類轉錄因子屬于bZIP類蛋白，該類轉錄因子N端包含三個保 守的結構域，為轉錄激活結構域，C端包含一個保守的堿性亮氨酸拉鏈結構，為轉錄結合結 構域(Choi H，PlantPhysiol，2005，139 :1750-1761)。目前為止，擬南芥染色體基因組中已 經發現了 9 個 ABF/AREB/ABI5/DPBF 同族體AREB1/ABF2，AREB2/ABF4，AREB3/DPBF3，ABF1， ABF3/DPBF5, ABI5/DPBF1, EEL/DPBF4,DPBF2 和 AT5G42910(Suzuki，M. PlantPhysiol. 2003， 132 :1664-1677)。對擬南芥 ABFl、AREB1/ABF2、ABF3/DPBF5、AREB2/ABF4、ABI5/DPBF1 等研究發現，它們主要參與了 ABA、干旱、鹽漬、低溫等逆境脅迫應答反應，在依賴ABA的 逆境信號傳導中起著重要的作用(Takashi F, Pro Natl Acad Sci USA, 2006,103 (6) 1988-1993)。許多ABA誘導表達基因的啟動區均含有ABRE基序，因此，通過導入或改良該 一個逆境相關轉錄因子基因可以調控一系列逆境相關基因的表達，從而提高植物的綜合抗 逆能力。然而目前尚未見ABF/AREB/ABI5/DPBF類基因在重要經濟作物棉花中的報道。
技術實現思路
本專利技術的一個目的是提供棉花中三個ABF/AREB/ABI5/DPBF類轉錄因子，分別命 名為GhABF2、GhABF3、GhABI5，它們分別是具有序列表中SEQ ID NO :2、5、8的氨基酸殘基序 列的蛋白質，或者是將SEQ ID NO :2、5、8的氨基酸殘基經過一個或幾個氨基酸殘基的取代、 缺失或添加具有與序列SEQ IDNO :2、5、8的氨基酸殘基序列相同活性的由序列SEQ ID NO 2、5、8衍生的蛋白質。GhABF2優選的是具有序列表中序列SEQ ID NO :2氨基酸殘基序列的蛋白質，由 417個氨基酸殘基組成；GhABF3優選的是具有序列表中序列SEQ ID NO 5氨基酸殘基序列 的蛋白質，由407個氨基酸殘基組成；GhABI5優選的是具有序列表中序列SEQ ID NO :8氨 基酸殘基序列的蛋白質，由422個氨基酸殘基組成。本專利技術的另一個目的是提供三個棉花ABF/AREB/ABI5/DPBF類轉錄因子GhABF2、 GhABF3、GhABI5 的編碼基因 GhABF2、GhABF3、GhABI5，分別是與序列列表中 SEQ ID NO :1、4、 7，限定DNA序列具有90%以上相似性，且編碼相同功能蛋白質的DNA序列。GhABF2優選的是序列列表中SEQ ID NO 1的DNA序列，由2027bp堿基組成，該基 因的讀碼框為自5，端第442位到1692位的1251bp堿基組成的DNA序列；GhABF3優選的 是序列列表中SEQ ID NO 3的DNA序列，由1963bp堿基組成，該基因的讀碼框為自5，端第 333位到1553位的1221bp堿基組成的DNA序列；GhABI5優選的是序列列表中SEQ ID NO 7 的DNA序列，由1927bp堿基組成，該基因的讀碼框為自5，端第384位到1649位的1266bp 堿基組成的DNA序列。本專利技術的再一個目的是提供三個棉花ABF/AREB/ABI5/DPBF類轉錄因子GhABF2、 GhABF3、GhABI5編碼基因GhABF2、GhABF3、GhABI5的開放讀碼結構基因組核苷酸序列，分別 是序列列表中SEQ ID NO :3、6、9，限定外顯子(Exon) DNA序列具有90%以上相似性，內含子 (Intron)DNA具有80%以上相似性。GhABF2優選的是序列列表中SEQ ID NO 3的DNA序列，由2177bp堿基組成，包含4 個 Exon 和 3Intron，Exonl(l 1077)包含 1077bp 堿基的 DNA 序列、Exon2 (1620 1691)包含 72bp 堿基的 DNA 序列、Exon3 (1788 1817)包含 30bp 堿基的 DNA 序列、Exon4 (2106 2177) 包含72bp堿基的DNA序列，通過RNA剪輯加工最終形成1251bp堿基序列的開放讀碼結構。 GhABF3優選的是序列列表中SEQ ID NO 6的DNA序列，由1773bp堿基組成，包含 4 個 Exon 和 3Intron，Exonl(l 1047)包含 1047bp 堿基的 DNA 序列、Exon2 (1321 1392) 包含72bp堿基的DNA序列、Exon3 (1485 1514)包含30bp堿基的DNA序列、Exon4 (1705 1776)包含72bp堿基的DNA序列，通過RNA剪輯加工最終形成1221bp堿基序列的開放讀碼 結構。GhAB15優選的是序列列表中SEQ ID NO 9的DNA序列，由1767bp堿基組成，包含 4 個 Exon 和 3htron，Exonl (1 1071)包含 1071bp 堿基的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
三個棉花ｂＺＩＰ類轉錄因子ＧｈＡＢＦ２、ＧｈＡＢＦ３、ＧｈＡＢＩ５，它們的氨基酸序列如ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２、５、８所示。
【技術特征摘要】
1.三個棉花bZIP類轉錄因子GhABF2、GhABF3、GhABI5,它們的氨基酸序列如SEQID NO :2、5、8 所示。2.三個棉花bZIP類轉錄因子GhABF2、GhABF3、GhAB15的編碼基因GhABF2、GhABF3、 GhABI5，其堿基序列分別如SEQ ID N0:l、4、7所示。3.根據權利要求2所述的基因，其特征在于所述棉花bZIP類轉錄因子GhABF2、 GhABF3、GhABI5 的編碼基因 GhABF2、GhABF3、GhABI5 的讀碼框分別為自 SEQ ID NO 1 的 5， 端自442位到1692位1251個堿基、自SEQ ID NO 4的5，端自333位到1553位1221個堿 基、自SEQ ID NO 7的5，端自384位到1649位1266個堿基的DNA序列。4.根據權利要求3所述的基因讀碼框，其特征在于所述棉花bZIP類轉錄因子 GhABF2、GhABF3、GhABI5的編碼基因GhABF2、GhABF3、GhABI5的讀碼框在基因組上都含有4 個Exon和3個Intron，RNA剪接完全符合“GT. . . AG”規律，三個基因讀碼框的基因組堿基 序列如 S...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張銳，郭三堆，梁成真，
申請(專利權)人：中國農業科學院生物技術研究所，張銳，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]
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