[发明专利]植物耐逆性相关蛋白TaSnRK2.10及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种植物耐逆性相关蛋白TaSnRK2.10及其编码基因与应用。

背景技术

干旱缺水是全球农业生产面临的严重问题，也是制约我国粮食生产发展的重要因素。主要粮食作物小麦的栽培需要大量的水，我国平均每生产1吨小麦需水量约500-700m³。全世界发展中国家至少有6000万公顷小麦栽培在雨养耕地，但其产量水平只有灌溉条件下的10％-50％。所以，发展耐旱节水小麦品种，以提高作物的水分利用效率，既可增加产量，又可以缓解水资源短缺的矛盾。

改良作物耐旱性对于提高农业生产力具有重大意义，受到世界各国的高度重视，近期我国启动的转基因作物新品种培育重大专项就是最好的实证。研究植物的耐旱机理、克隆耐旱相关基因、通过基因工程改良作物耐旱性是培育耐旱作物新品种的一条有效途径。虽然作物的耐旱性遗传基础复杂，克隆、转化耐旱基因获得耐旱性明显提高的新品种难度较大，但经众多科学家的共同努力，已经取得了一定的进步，涌现了不少成功的例子。

目前，已克隆的耐旱相关基因主要包两大类，第一类为功能基因，这类基因包括低分子可溶性糖、氨基酸和小分子蛋白质等合成相关基因，以及保护细胞免受损害的酶类，如脯氨酸合成相关酶基因，包括吡咯啉-5-羧酸合成酶基因P5CS及PVAB2，吡咯琳-5-羧酸还原酶基因P5CR等；晚期胚胎发生丰富蛋白(LEA)，小麦LEA蛋白基因。

第二类是调节基因，包括各种参与水分胁迫信号传递的基因，主要包括(1)参与ABA、乙烯等信号分子合成的关键酶类；(2)转录因子，如DREB，NF-YB1等；(3)蛋白磷酸酶，如蛋白质磷酸酶2A和2C等，它们参与ABA信号的传递。(4)蛋白磷酸激酶，植物蛋白激酶家族非常，主要包括分裂素激活蛋白激酶(MAPK)，钙依赖的蛋白激酶(CDPK)和蔗糖非发酵相关蛋白激酶(SNF1(sucrose non-fermenting)related protein kinase，SnRK)，其中SnRK是近期发现的参与对各种逆境反应的蛋白激酶。

SnRK家族非常庞大，根据其序列相似性和结构域特点，SnRK家族可以分为3个亚家族：SnRK1，SnRK2和SnRK3，其中SnRK1广泛存在于动植物和微生物中。研究表明SnRK1主要参与生物体内对营养缺乏的响应，而SnRK2和SnRK3是植物特有的蛋白激酶。目前，人们对SnRK3亚家族的研究相对比较多，其中对SnRK3成员中的SOS2研究尤为透彻，SOS2编码一种Na⁺/H⁺转运蛋白，该蛋白能够调节植物细胞内外钠、钾离子的平衡，其过量表达能增强转基因植株的耐盐性。此外，人们发现了4个SOS2类似蛋白激酶，分别参与对不同胁迫的反应，如PKS11可能参与对糖的感应，PKS6和PKS18参与ABA信号传递，AtCIPK1/PKS13调节对盐的耐受性。小麦SnRK3成员WPK4受光、细胞分裂素和低温的诱导，而被蔗糖抑制。

人们对SnRK2家族研究起步较晚，但越来越多的证据表明该家族大多成员受渗透胁迫诱导表达，部分成员还参与ABA信号的传递过程。Boudsocq在拟南芥中克隆了10个SnRK2成员，发现其中的9个成员受高渗和盐胁迫的诱导，5个参与对ABA的响应，其中OST1/SRK2.6及其直系同源基因Vicia faba AAPK参与对ABA调节的气孔关闭的控制调节，过量表达SnRK2.8和SnRK2.3能增强转基因植株的耐旱性。Kobayashi等在水稻中分离到10个SnRK2成员，称之为胁迫激活蛋白激酶(Stress Activated Protein Kinase，SAPK)，研究表明这10个成员都参与对渗透胁迫的应答，其中3个受ABA诱导。Huai等在玉米中克隆了9个SnRK2成员，发现不同成员对逆境胁迫的应答不同。过量表达该家族成员SAPK4能明显增强转基因植株的耐盐性。在大豆中，人们分离到4个SnRK2成员，SPK1、SPK2、SPK3和SPK4，其表达都受渗透胁迫诱导，其中SPK3还受外源ABA的诱导。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种植物耐逆性相关蛋白及其编码基因。

本发明所提供的蛋白，其来源于普通小麦(Triticum aestivum L.)，命名为TaSnRK2.10，为如下(a)或(b)所示的蛋白：

(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；