[发明专利]一种与植物抗逆性相关蛋白及其编码基因GsSKP21与应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体为一种与植物抗逆性相关蛋白及其编码基因GsSKP21与应用。

背景技术

盐碱胁迫是影响农作物生产的主要因素之一，严重影响作物的产量与质量，是制约我国农业生产和亟待解决的重要问题。与盐胁迫相比，碱胁迫除了土壤水势降低产生的渗透胁迫和细胞内高浓度盐分累积产生的离子毒害外，还使土壤保持较高pH值(>8.0)。由于碱性盐离子CO₃^2-和HCO₃^-的存在，可以直接破坏根细胞的结构和功能，使Ca²⁺，Mg²⁺，H₂PO₄^-离子发生沉淀，从而破坏植物细胞的动态离子平衡。植物应对不利的环境变化有复杂的调控机制和传导系统，近年来，对植物胁迫应答机制的研究已经取得了巨大的成绩，如调控渗透胁迫的MAPK信号传导途径和介导离子胁迫的SOS信号转导通路。然而大部分机制研究主要是集中在盐胁迫中，对碱胁迫的信号传导通路研究仍非常有限。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种蛋白质。

本发明提供的蛋白质，是如下a)或b)的蛋白质：

a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

b)将序列表中序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物抗逆性相关的蛋白质。

本发明还提供了与上述蛋白质相关的生物材料，为下述B1)至B3)中的任一种：

B1)编码上述蛋白质的核酸分子；

B2)含有B1)所述核酸分子的重组载体；

B3)含有B1)所述核酸分子的重组菌、或含有B2)所述重组载体的重组菌。

上述生物材料中，B1)所述核酸分子的核苷酸序列如序列表中序列1所示。

本发明另一个目的是提供上述所述蛋白质或所述相关生物材料在提高植物抗逆性中的应用。

上述应用中，所述抗逆性为抗碱胁迫。

本发明最后一个目的是提供一种构建转基因植物的方法。

本发明所提供的构建转基因植物的方法，包括如下步骤：使上述蛋白质在出发植物中过表达，进而使植物的抗逆性提高和/或使植物对ABA的敏感性降低。

上述方法中，所述蛋白质在受体植物中过表达的方法为：向出发植物中导入上述蛋白质的编码基因，得到转基因植物；转基因植物与出发植物相比，抗逆性提高和/或对ABA的敏感性降低。

上述方法中，所述蛋白质的编码基因是序列表序列1中第1-1041位核苷酸的DNA分子。

上述方法中，所述抗逆性为抗碱胁迫。

上述方法中，所述出发植物为单子叶植物或双子叶植物；所述双子叶植物具体为拟南芥。

本发明提供了一种与植物耐碱性相关蛋白及其编码基因GsSKP21与应用。本发明通过实验证明，本发明的蛋白具有提高植物抗逆性的功能，该蛋白在植物育种方面具有重要应用价值。

附图说明

图1为基因枪轰击洋葱表皮后观察GsSKP21蛋白亚细胞定位结果。

图2为野生大豆中在盐和碱处理下GsSKP21基因转录水平表达量的变化。

图3为转基因拟南芥在种子萌发期及幼苗期对碱胁迫的响应。图3A为转基因拟南芥与野生型拟南芥种子在碱胁迫下种子的萌发情况；图3B为转基因拟南芥与野生型拟南芥种子在碱胁迫下的萌发率；图3C为转基因拟南芥与野生型拟南芥种子在碱胁迫下的展叶率；图3D为转基因拟南芥与野生型拟南芥幼苗在碱胁迫下的生长情况；图3E为转基因拟南芥与野生型拟南芥幼苗在碱胁迫下的根长。

图4为转基因拟南芥成苗与野生型拟南芥成苗在碱胁迫下的生长情况。

图5为转基因拟南芥在种子萌发期及幼苗期对ABA的响应。图5A为转基因与野生型拟南芥种子在ABA处理下的种子萌发情况；图5B为转基因与野生型拟南芥种子在ABA处理下的萌发率；图5C为转基因与野生型拟南芥种子在ABA处理下的展叶率；图5D为转基因与野生型拟南芥幼苗在ABA处理下的生长情况；图5E为转基因与野生型拟南芥幼苗在ABA处理下的根长。

图6为非生物胁迫相关Marker基因在野生型拟南芥和GsSKP21超表达拟南芥中的碱胁迫表达模式。

图7为ABA信号通路相关基因在野生型拟南芥和GsSKP21超表达拟南芥中的ABA胁迫表达模式。