本發明專利技術公開了一種植物抗氧化相關蛋白SsOEP8及其編碼基因和應用。本發明專利技術提供的蛋白是如下(a)或(b)：(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質；(b)將序列表中序列1所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗氧化相關的由序列1衍生的蛋白質。SsOEP8是一個氧化脅迫相關蛋白，通過調控葉綠體的位移控制細胞內ROS的產生，從而在植物抗氧化脅迫過程中起重要作用。本發明專利技術不僅為研究SsOEP8在植物抗氧化脅迫過程中的作用奠定了基礎，而且可能為利用基因工程方法提高作物耐逆能力從而增加土地利用率提供一種新的目標基因。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于基因工程領域，涉及一種植物抗氧化相關蛋白&0EP8及其編碼基因和應用。
技術介紹
鹽堿、干旱、極端溫度等非生物脅迫是嚴重影響植物生長和發育造成農作物減產的主要因素。這些脅迫會引發細胞內超氧化物(R0Q的大量積累從而給植物帶來次級氧化脅迫。在正常情況下，一定濃度的ROS對于植物的生長發育、激素信號轉導、生物及非生物脅迫的應答反應等過程有重要的調控作用。然而在植物受到外界脅迫后，ROS的過量積累會導致脂膜的氧化、DNA及蛋白質的氧化、酶活性的抑制和引發細胞程序性死亡(programmed cell death, PCD)等(Mittler R(2002)Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance. Trends in Plant Science 7:405-410)。因此，控制細胞體內 ROS 的含量使之保持在正常水平對于植物的生長發育具有重大意義。雖然植物耐逆的分子生物學研究已經取得了重要進展，但已有研究結果大多是以擬南芥等非鹽生植物為實驗材料，而這些植物中可能不存在那些決定高度耐逆性的關鍵基因，故不足以用于全面解析植物耐逆的分子機理。堿蓬(Suaeda salsa)是一種具有高度耐鹽堿能力的真鹽生植物，是研究植物耐逆機理的模式植物，主要分布在我國北部和沿海地區的鹽堿地、荒漠、海濱、湖邊等處，是我國最重要的鹽生植物之一。由于堿蓬具有高度的耐逆能力和改良土質的能力，其耐逆機制的研究逐漸受到人們的重視。在分子水平上，抗氧化相關基因的研究是探索堿蓬耐逆機理的研究重點之一。趙鳳云等(Zhao FY, Wang XY, Zhao YX, and Zhang H(2006)[Transferring the Suaedasalsa glutathione S-transferase and catalase genes enhances low temperaturestress resistance in transgenic rice seedlings]. Zhi wu sheng Ii yu fen zi shengwu xue xue bao = Journal of plant physiology and molecular biology 32,231-238.)碼谷胱甘肽轉移酶(GST)的單基因以及編碼谷胱甘肽轉移酶和過氧化氫酶(GST+CAT1)的雙基因分別轉入低溫敏感水稻品種“中花11號”中，發現GST和GST+CAT1的表達提高了轉基因水稻對低溫脅迫的抗性。專利技術人所在實驗室利用酵母體系從堿蓬cDNA文庫中篩選出多個耐逆相關基因，其中SsTYPAI的表達受氧化脅迫的誘導，其過量表達能顯著提高轉基因煙草懸浮細胞和轉基因煙草植株的抗氧化能力(Wang F，Zhong NQ, Gao P，Wang GL, Wang HY, Xia GX(2008)SsTypAl, a chloroplast-specific TypA/BipA-type GTPase from the halophytic plant Suaedasalsa, plays a role in oxidative stress tolerance. Plant Cell and Environment31 :982-994)。另外，堿蓬中還含有一些高效的非酶類抗氧化物質，如甜菜紅素。研究發現，甜菜紅素的表達受各種非生物脅迫的誘導，在堿蓬中耐逆過程中起重要作用(Wang CQ, Zhao JQ, Chen Μ, and Wang BS (2006) Identification of betacyanin andeffects of environmental factors on its accumulation in halophyte Suaeda salsa. Zhi wu sheng Ii yu fen zi sheng wu xue xue bao = Journal of plantphysiologyand molecular biology 32，195-201.)。這些研究結果說明，堿蓬很可能通過高效的抗氧化體系抵御其生長環境中的高鹽、強堿、強光照和干旱等多種逆境的脅迫。葉綠體外被膜蛋白(outer envelope protein，0EP)是一類分布在葉綠體外被膜上的蛋白。其重要功能是調控葉綠體蛋白的轉運、溶質的擴散和膜脂的代謝 (Inoue K(2007)The chloroplast outer envelope membrane :The edge of light andexcitement. Journal of Integrative Plant Biology 49:1100—1111)。 最近 的研究表明，葉綠體外被膜蛋白還在質體的分裂(Miyagishima SY, Froehlich JE, OsteryoungKff(2006)PDVl and PDV2 mediate recruitment of the dynamin-related protein ARC5to the plastid division site. Plant Cell 18 :2517-2530)、葉綠體的位移(OikawaK, Kasahara Μ, Kiyosue Τ, Kagawa Τ, Suetsugu N, Takahashi F, Kanegae Τ, NiwaY, Kadota A, Wada M(2003)Chloroplast unusual positioningl is essential forproper chloroplast positioning. Plant Cell 15:2805-2815)以及植物抗低溫脅迫 (Fourrier N,Bedard J,Lopez-Juez Ε,Barbrook A,Bowyer J,Jarvis P,WarrenG,Thorlby G(2008)A role for SENSITIVE TO FREEZING2 in protecting chloroplastsagainst freeze—induced damage in Arabidopsis. Plant J 55 :734-745)白勺過禾呈中起關鍵作用。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種植物抗氧化相關蛋白&0EP8及其編碼基因和應用。本專利技術提供的蛋白，是新的葉綠體外被膜蛋白，獲自鹽地堿蓬(Suaeda salsa)，命名為Ss0EP8，是如下(a)或(b)(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質；(b)將序列表中序列1所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/ 或缺失和/或添加且與植物抗氧化相關的由序列1衍生的蛋白質。為了使(a)中的&0EP8便于純化，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質的氨基末端或羧基末端連接上如表1所示的標簽。表1標簽的序列標簽殘基序列Poly-Arg5-6(通常為5個)RRRRRPoly-His2-10(通常為6個)HHH本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種蛋白質，是如下(a)或(b)(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質；(b)將序列表中序列1所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗氧化相關的由序列1衍生的蛋白質。2.編碼權利要求1所述蛋白的基因。3.如權利要求2所述的基因，其特征在于所述基因是如下(1)或(2)或(3)或(4)或 (5)所述的DNA分子(1)序列表中序列2自5’末端第93至320位核苷酸所示的DNA分子；(2)序列表中序列2自5’末端第93至323位核苷酸所示的DNA分子；(3)序列表中序列2所示的DNA分子；(4)在嚴格條件下與(1)限定的DNA序列雜交且編碼植物抗氧化相關蛋白的DNA分子；(5)與(1)限定的DNA序列至少具有90%以上同源性且編碼植物抗氧化相關蛋白的 DNA分子。4.含有權利要求2或3所述基因的重組載體、表達盒、轉基因細胞系或重組菌。5.如權利要求4所述的重組載體，其特征在于所述重組載體是將...
【專利技術屬性】
技術研發人員：夏桂先，王昉，仲乃琴，王麗麗，王海云，
申請(專利權)人：中國科學院微生物研究所，
類型：發明
國別省市：
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