[发明专利]一种磷酸化蛋白激酶SAPK10突变体及其方法

说明书

本发明公开了一种磷酸化蛋白激酶SAPK10突变体及其方法，该突变体通过将SAPK10的第177位由丝氨酸突变为丙氨酸得到，具体为将SAPK10蛋白序列可能的磷酸化位点进行基因工程修饰；将第177处氨基酸残基丝氨酸突变为丙氨酸；得修饰过的SAP10蛋白。本发明包括对水稻蔗糖非酵解型蛋白激酶SAPK10的磷酸化位点的确定；对磷酸化位点进行基因工程修饰，通过玉米的Ubiquitin启动子的驱动，转基因后较磷酸化位点未修饰的转基因水稻相比，对ABA的敏感性降低，具体表现在农艺性状上，株高、粒型、结实率、千粒重、有效穗数、穗长能恢复至野生型的水平，同时在ABA影响种子的萌发能力方面也表现出相同的趋势。

技术领域

本发明属于基因工程以及作物遗传改良技术领域，具体涉及一种磷酸化蛋白激酶SAPK10突变体及其方法。

背景技术

SnRK2是植物特有的一类丝氨酸/苏氨酸激酶家族，主要参与植物的抗逆胁迫和ABA诱导的信号转导过程(Shukla and Mattoo，2008)。已报道一些SnRK2激酶家族成员受ABA的诱导(Boudsocq et al.，2004；Kobayashi et al.，2005)，并在植株响应ABA介导的植株发育和种子休眠过程中发挥着关键的作用(Johnson et al.，2002；Mustilli et al.，2002；Fujii et al.，2007)。

脱落酸(abscisic acid，ABA)是20世纪60年代鉴定的一种天然激素，是一类15碳的酸性倍半萜，广泛存在于高等植物中。脱落酸调节植物多种生长发育及抗逆胁迫过程。当植株遭遇逆境(干旱、高渗胁迫，寒冷，高温，水涝等)，其体内会快速合成和累积ABA，增强抵御外界非生物胁迫的能力(Zhu et al.，2002)，因此ABA也被称为应激激素或胁迫激素(stress hormone)，是植物较为重要的一类抗逆诱导因子。另一方面，脱落酸在调节植物器官的发育和种子的萌发方面也发挥着重要的作用(Nakashima and Yamaguchi-Shinozaki，2013)。

已报道脱落酸(ABA)调节作物的许多农业性状，包括调控种子贮藏蛋白和脂类的合成、提高植株的耐旱性与抑制种子萌发、抑制植株由营养生长阶段到生殖生长的转变等，其遗传学基础和生理方面的具体机制研究主要是通过ABA合成缺失或ABA不敏感型突变体进行的。如在拟南芥中，通过遗传学筛选获得了一系列拟南芥ABA合成途径阻断的突变体，包括aba1、aba2、aba3等，这些突变体的种子休眠程度下降，同时苗期生长受ABA抑制的程度降低；另一方面，ABA-不敏感型突变体(abi4，abi5)的种子具有正常含量的内源ABA，但种子休眠程度显著下降，并且苗期的生长对ABA的敏感性下降，表型与ABA合成途径缺失的突变体相似。ABI4和ABI5是ABA信号途径的正调控因子，前者属于APETALA2型转录因子，后者属于bZIP型转录因子，均促进种子的休眠和抑制苗期的生长(Finkelstein et al，2002；Seoet al.，2006)