[发明专利]一种高山离子芥C2H2锌指转录因子FZF基因、编码产物的氨基酸序列

说明书

技术领域

本发明涉及植物基因工程领域，尤其涉及一种高山离子芥C₂H₂锌指转录因子FZF基因的核苷酸序列、编码产物FZF的氨基酸序列。

背景技术

低温是影响植物地理分布和生长季节的最主要的环境因素之一，低温冻害严重地影响着农作物的生长状况和产量（Thomashow 1999）。大量的研究表明，各类冷响应基因的表达对植物的抗冻有着至关重要的作用（Gong et al. 2002; Hsieh et al. 2002；Knight et al. 1999; Thomashow 1999; Tahtiharju and Palva 2001）。各类冷响应基因编码种类繁多的蛋白，如植物呼吸、碳循环、脂类、苯丙素和抗氧化代谢过程相关的酶，还有调控基因表达的转录因子，抗冻蛋白等（Guy 1990;Thomashow 1999; Mohapatra et al. 1989）。

锌指蛋白是因为这种转录因子的DNA结合结构域通过与Zn²⁺结合而自我折叠形成短的稳定的手指状结构而得名，一般包括C₂H₂型和C₂C₂型两种典型类型。前者指两个半胱氨酸和两个组氨酸结合一个Zn²⁺组成DNA结合结构域，具有C-X2-4-C-X3-P-X5-L-X2-H-X3-H保守序列。而后者指四个半胱氨酸结合一个Zn²⁺组成DNA结合结构域，常见于类固醇受体中。在这些锌指蛋白中往往存在一些以家族形式出现的与植物抗逆相关的转录因子。研究表明，从拟南芥中分离得到的转录因子STZ是真核生物中发现的第一个耐受盐胁迫的锌指蛋白，它能够调控下游与拟南芥耐盐性有关的基因表达，经NaCl处理后的拟南芥根部的STZ表达量上调。棉花中转录因子CSTZ的表达量随着处理盐浓度的升高而增强，而且该基因的表达具有组织特异性。水稻OSI-SAP1转录因子在烟草中过表达后，能够提高转基因烟草的耐盐性、耐寒性和耐旱性。另外，低温也能诱导植物体内的一些锌指蛋白起作用。从大豆中克隆得到的C₂H₂型锌指蛋白基因SCOF-1是由低温诱导的核定位基因，在拟南芥和烟草中过表达SCOF-1能够诱导冷响应基因的表达并提高转基因植物的低温耐受能力，并且在遭遇低温伤害后转基因植物的恢复能力更强。OSI-SAP1转基因烟草在低温下也能够表现出较强的抗冻能力。总之，植物在生长发育过程中，转录因子在应对内、外环境变化时发挥着重要的作用，C₂H₂型锌指蛋白作为一类转录因子，参与应答环境信号的刺激，如低温、高盐、干旱和激素等非生物胁迫，参与植物的生长发育及物质代谢，而且在抗机械损伤和紫外线胁迫等方面也存在着中重要的调控机制。

正是因为C₂H₂锌指转录因子在植物抗逆反应中起着重要的作用，本发明选定高山离子芥C₂H₂锌指转录因子FZF基因作为基因克隆的对象，并研究该基因的与逆境胁迫相关的功能，尤其是与冷胁迫有关的功能。本发明的实现也将为构建具有抗冻性转基因的植株提供物质基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种高山离子芥C₂H₂锌指转录因子基因FZF。

本发明的另一个目的在于提供一种由C₂H₂锌指转录因子基因FZF编码的蛋白FZF。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明采用RACE技术克隆了高山离子芥的FZF基因，所述FZF基因具有SEQ ID NO:1 所示的核苷酸序列。FZF基因由1659 个碱基组成。该FZF的编码基因能够编码FZF蛋白，此种蛋白具有SEQ ID NO: 2所示的氨基酸序列，其中，列表中的SEQ ID NO：2由编码403个氨基酸组成，分子量为45.7 kDa，等电点为5.82。

本发明将得到的高山离子芥FZF基因的氨基酸序列经Tair网站比对，发现该基因与拟南芥转录因子FZF的氨基酸序列的相似度为91%。