[发明专利]三个棉花ABF/AREB/ABI5/DPBF类转录因子及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及三个来源于棉花的ABF/AREB/ABI5/DPBF类转录因子，分别命名GhABF2、GhABF3、GhABI5，及其他们的编码基因序列。本发明还涉及这三个基因的表达谱、含有该类基因的表达载体，和利用该类基因培育抗逆植物的方法。 

背景技术

干旱、高盐等非生物胁迫是棉花产量和品质的重要限制因子。近年来，自然条件变化的加剧严重影响着棉花产量的稳定，一定程度上影响了我国棉花产业的稳步发展。因此，开展棉花抗逆研究，通过植物基因的工程手段提高其对干旱、高盐等非生物逆境的忍耐能力具有重要意义。 

ABA是逆境信号传导最为密切的植物激素，干旱、高盐等非生物逆境条件下，植物体内ABA迅速合成和积累，随着逆境刺激的减轻，ABA又迅速地得到分解(Taylor，I.B.Exp.Bot，2000，51：1563-1574)；ABA是逆境信号传导过程重要的第二信使分子，在植物应答逆境信号传导过程中扮演着重要的角色(Christmann A.Plant Biol，2006，8：314-325)；ABA是交叉适应的主要作用物质之一，Shinozaki等(ShinozakiK，J Exp Bot，2007，58(2)：221-227)对拟南芥逆境胁迫基因的表达调控研究发现，逆境胁迫诱导表达的基因与ABA诱导表达的基因存在着重要的交互作用。逆境胁迫起始信号与基因表达之间存在着依赖ABA和不依赖ABA两种途径(Nakashima K，Plant Physiol，2009，149(1)：88-95)。依赖ABA的逆境信号传导途径中存在一种不需要蛋白质合成的通路，逆境胁迫下通过诱导植物细胞内ABA含量的升高而激活一类具有碱性亮氨酸拉链结构的调节蛋白ABF/AREB/ABI5/DPBF，该类转录因子通过与ABRE基序(pyACGTGGC，ABAresponsive element)特异结合，调控抗旱功能基因的表达。 

ABF/AREB/ABI5/DPBF类转录因子属于bZIP类蛋白，该类转录因子N端包含三个保守的结构域，为转录激活结构域，C端包含一个保守的碱性亮氨酸拉链结构，为转录结合结构域(Choi H，PlantPhysiol，2005，139：1750-1761)。目前为止，拟南芥染色体基因组中已经发现了9个ABF/AREB/ABI5/DPBF同族体：AREB1/ABF2，AREB2/ABF4，AREB3/DPBF3，ABF1，ABF3/DPBF5，ABI5/DPBF1，EEL/DPBF4，DPBF2和AT5G42910(Suzuki，M.PlantPhysio1.2003，132：1664-1677)。对拟南芥ABF1、AREB1/ABF2、ABF3/DPBF5、AREB2/ABF4、ABI5/DPBF1等研究发现，它们主要参与了ABA、干旱、盐渍、低温等逆境胁迫应答反应，在依赖ABA的逆境信号传导中起着重要的作用(Takashi F，Pro Natl Acad Sci USA，2006，103(6)：1988-1993)。许多ABA诱导表达基因的启动区均含有ABRE基序，因此，通过导入或改良该一个逆境相关转录因子基因可以调控一系列逆境相关基因的表达，从而提高植物的综合抗逆能力。然而目前尚未见ABF/AREB/ABI5/DPBF类基因在重要经济作物棉花中的报道。 

发明内容

本发明的一个目的是提供棉花中三个ABF/AREB/ABI5/DPBF类转录因子，分别命名为GhABF2、GhABF3、GhABI5，它们分别是具有序列表中SEQ ID NO：2、5、8的氨基酸残基序列的蛋白质，或者是将SEQ ID NO：2、5、8的氨基酸残基经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加具有与序列SEQ IDNO：2、5、8的氨基酸残基序列相同活性的由序列SEQ ID NO：2、5、8衍生的蛋白质。 

GhABF2优选的是具有序列表中序列SEQ ID NO：2氨基酸残基序列的蛋白质，由417个氨基酸残基组成；GhABF3优选的是具有序列表中序列SEQ ID NO：5氨基酸残基序列的蛋白质，由407个氨基酸残基组成；GhABI5优选的是具有序列表中序列SEQ ID NO：8氨基酸残基序列的蛋白质，由422个氨基酸残基组成。