[发明专利]一种拟南芥DnaJ-like蛋白及其编码基因的应用

说明书

一、技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种拟南芥DnaJ-like蛋白及其编码基因在植物抵抗干旱、低温以及外源脱落酸等非生物胁迫过程中的应用。

二、背景技术

植物生长在自然环境中，不可避免地会遇到冷、热、旱、涝、盐碱、大气污染等诸多不良环境的影响。当不良环境作用于植物时，会引起植物体内发生一系列的生理代谢反应，表现为代谢和生长的可逆性抑制，严重时甚至会引起各个组织的不可逆伤害，导致整个植株死亡。在各种环境胁迫中，干旱、低温和高盐等非生物胁迫对植物的影响尤为突出，这些环境胁迫因子通过对植物体内水分状况的不同程度的影响，从而制约植物的生长和农作物的产量，成为全球农业减产的主要因素。

然而，植物在长期的进化中，逐渐形成了一系列应答逆境胁迫的生理、代谢以及防御系统。当植物在受到胁迫时，许多基因的表达会发生改变，是多个基因相互作用共同协调的过程，由此产生了一系列的从细胞到生理水平的应答性反应和适应性调整，如膜组分的改变，可溶性蛋白的增加，糖分与脯氨酸的积累等，从而降低或消除这些不良环境给植株带来的危害，使植物的耐逆性增强(Bray E.A.et al.(2002)Response to Abiotic Stress In B Buchanan，WGruissem，R Jones，eds，Biochemistry and Molecular Biology of Plants.Academic Press，pp 1158-1204)。部分逆境反应基因往往就是耐逆功能基因，参与植物的耐逆适应过程，从而达到抵抗逆境、保护细胞正常活动的目的。通过对这些基因及其编码产物的分析研究有助于人们从分子水平上了解植物耐受胁迫的调控机制，从而帮助人们用分子生物学方法合理地改造和优化胁迫耐受性状以提高作物的生产力。

揭示植物胁迫应答过程的分子机理一直是人们长期探索的重大课题，研究发现，外界环境胁迫可以诱导植物体内DnaJ-like蛋白的表达，这些J蛋白能够与变性或异常状态的蛋白质结合来防止蛋白质凝集，保护细胞结构的完整性，因而在植物对高温胁迫、盐胁迫和重金属胁迫等方面的顺应过程中发挥要作用。而DnaJ-like蛋白中富含半胱氨酸的结构域CRR(Cysteine-rich region)参与了很多高度保守的细胞过程，包括蛋白质的折叠，蛋白质复合体的组装与分解等，在植物生长发育过程中具有十分重要的生理功能(Lu S et al.(2006)TheCauliflower Or Gene Encodes a DnaJ Cysteine-Rich Domain-ContainingProtein That Mediates High-Levels of b-Carotene Accumulation.Plant Cell18：3594-3605)。

三、发明内容

本发明需要解决的问题是提供一种拟南DnaJ-like蛋白及其编码基因在植物抵抗干旱、低温以及外源脱落酸等非生物胁迫过程中的应用。

本发明所提供的与抗逆性相关的DnaJ-like蛋白基因，特征是来源于拟南芥(Arabidopsis thaliana)，名称为CRR1，是下列核苷酸序列之一；

(1)多核苷酸序列为：

1 atgagtccga tcgtcataac ccagttagct acaggaatca gcgttttagc 50

51  cggtgcggtc tttatcaaat cagtcatgga ccaaaagcct atggctggtc 100

101 aattccctcg ttgtccgact tgtaacggta ctggacgagt cacgtgtttc 150

151 tgttctcgat ggtccgatgg tgacgttgga tgtcgtaggt gttctggttc 200

201 aggtcgtgcg gcttgtagca attgtggtgg ttctggaact ggtagacctt 250

251 taccggctca gattacggtt cagccaccga atcgtcctta ttga       294

(2)编码下面所述蛋白质氨基酸序列的多核苷酸序列：

Met Ser Pro Ile Val Ile Thr Gln Leu Ala Thr Gly Ile Ser Val Leu

1             5                10               15