[发明专利]一种与植物光合作用活性相关的HPE109蛋白及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种与植物光合作用活性相关的HPE109蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

光合作用是指绿色植物(包括光合藻类)在光照条件下利用太阳能把二氧化碳和水固定为有机物并释放出氧气的过程，它是地球上所有生物赖以生存的物质基础。因此，对光合作用进行深入研究不仅是一个重大的科学问题更是一个重要的粮食问题和能源问题。

叶绿体是绿色植物和光合藻类细胞内进行光合作用的细胞器，而叶绿体中的类囊体膜更是光合作用的直接场所。高等植物内囊体膜上附着着四大超级大分子蛋白复合体——光系统II、光系统I、细胞色素b₆f和ATP酶复合体。通过内囊体膜上四大复合物植物将吸收的光能转变为化学能。但如果植物吸收的光能超过其可以利用的能量，叶绿体中会积累过量的活性氧，损伤类囊体膜上的蛋白复合物，从而造成光氧化损伤，导致叶绿体的生物发生异常引起光合效率的下降。除了基本的四大复合物蛋白外，植物进化出了大量的调控机制来维持这一复杂的光化学过程。

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)或c)的蛋白质：

a)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；

b)在序列表中序列2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；

c)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/或添加得到的具有相同功能的蛋白质。

本发明的另一个目的是提供与上述蛋白质相关的生物材料。

本发明提供的与上述蛋白质相关的生物材料为下述A1)至A20)中的任一种：

A1)编码上述蛋白质的核酸分子；

A2)含有A1)所述核酸分子的表达盒；

A3)含有A1)所述核酸分子的重组载体；

A4)含有A2)所述表达盒的重组载体；

A5)含有A1)所述核酸分子的重组微生物；

A6)含有A2)所述表达盒的重组微生物；

A7)含有A3)所述重组载体的重组微生物；

A8)含有A4)所述重组载体的重组微生物；

A9)含有A1)所述核酸分子的转基因植物细胞系；

A10)含有A2)所述表达盒的转基因植物细胞系；

A11)含有A3)所述重组载体的转基因植物细胞系；

A12)含有A4)所述重组载体的转基因植物细胞系；

A13)含有A1)所述核酸分子的转基因植物组织；

A14)含有A2)所述表达盒的转基因植物组织；

A15)含有A3)所述重组载体的转基因植物组织；

A16)含有A4)所述重组载体的转基因植物组织；

A17)含有A1)所述核酸分子的转基因植物器官；

A18)含有A2)所述表达盒的转基因植物器官；

A19)含有A3)所述重组载体的转基因植物器官；

A20)含有A4)所述重组载体的转基因植物器官。

上述相关生物材料中，A1)所述核酸分子为如下1)或2)或3)所示的基因：

1)其编码序列是序列表中序列1的cDNA分子或DNA分子；

2)与1)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1所述的蛋白质的cDNA分子或基因组DNA分子；

3)在严格条件下与1)或2)限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1所述的蛋白质的cDNA分子或基因组DNA分子。

本发明还有一个目的是提供上述蛋白质或上述相关生物材料的新用途。

本发明提供了上述蛋白质或上述相关生物材料在调控植物光合作用活性中的应用；

所述调控植物光合作用活性是通过调控植物光系统活性和/或光合相关蛋白含量和/或叶绿素含量和/或叶绿体发育体现的。

上述应用中，所述光系统为光系统II和/或光系统I；

所述光合相关蛋白为D1蛋白和/或D2蛋白和/或PsaA/B蛋白和/或Cytf蛋白和/或CF1蛋白和/或RbcL蛋白；

所述叶绿素为叶绿素a和/或叶绿素b。

本发明还提供了上述蛋白质或上述相关生物材料在培育光合作用活性提高的转基因植物中的应用。