[发明专利]ZmDRR206蛋白质及其编码基因在调控植物抗病性与生长发育中的应用

说明书

本发明公开了ZmDRR206蛋白及其编码基因在调控植物抗病性及生长发育中的应用。本发明通过转基因实验证明ZmDRR206可提高玉米对禾谷镰刀菌引起的茎腐病的抗性并降低叶片失水速率而增强幼苗的抗旱性。在玉米幼苗和籽粒生长发育过程中，ZmDRR206通过增加次生代谢产物合成并同时降低一些初生代谢产物合成而延缓生长发育和增强玉米抗病性。ZmDRR206还与玉米的百粒重性状显著相关，其表达量的增加可延缓玉米籽粒发育并显著影响玉米籽粒中各种营养成分的代谢。以上结果说明ZmDRR206及其编码基因可以调控植物抗病性和抗逆性以及生长发育，对培育抗病抗逆植物新品种具有重要的理论和现实意义。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及玉米抗病应答蛋白206的编码基因ZmDRR206的克隆及其功能分析，尤其涉及ZmDRR206在玉米苗期和籽粒生长发育以及应对生物和非生物逆境过程中的生物学作用。

背景技术

玉米(Zea mays L.)是粮饲兼用的重要粮食作物，也是重要的工业原料。玉米是世界第一大作物，我国玉米2007年种植面积超过水稻，2010年总产超过水稻，也成为我国名副其实的第一大粮食作物，在我国粮食安全保障体系中占有举足轻重的地位。由于植物不能移动，在多变的环境条件下经常接触潜在病原体，为了避免、阻止或阻滞病原物入侵与扩展，减轻发病和损失程度，维管植物进化出了复杂的防御机制来辨认外源侵染物的威胁以保护自身。植物的抗病性是指植物避免、阻止或阻滞病原物入侵与扩展，减轻发病和损失程度的可遗传的性状。这是植物与病原物长期斗争和共同进化中逐步发展并保存下来的为保持物种生存和繁衍所必须的特性。它们自身能够产生一系列防御反应来帮助抵抗或限制入侵病原物对其生长发育的不利影响。在这些防卫反应中，维管植物有一种免疫反应机制称为基础防御反应(非寄主抗病性或非小种特异性抗病性)最为常见，能保护植物抵抗病原物侵染，其中包含那些能被病原物诱导表达的多种病原相关蛋白编码基因(PR)，如一些编码植物抗毒素的抗病基因(Hadwiger，2008)。基础防御反应与其它PR基因，如编码苯丙氨酸裂解酶(PAL)、查尔酮合成酶(CHS)、DRR49、DRR276、几丁质酶、β-葡聚糖酶和防御素基因的转录激活有关，同时伴随植物抗毒素如豌豆素的积累(Hadwiger，2008)。

发明内容

本发明的一个目的是提供ZmDRR206蛋白质的新用途。

所述ZmDRR206蛋白质是如下a)或b)或c)或d)的蛋白质：

a)氨基酸序列是序列2所示的蛋白质；

b)在序列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；

d)与序列2所示的氨基酸序列具有70％、具有75％、具有80％、具有85％、具有90％、具有95％、具有96％、具有97％、具有98％或具有99％的同源性且具有相同功能的蛋白质。

上述c)中的蛋白质，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。

上述c)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。

上述c)中的蛋白质的编码基因可通过将序列1所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上下表所示的标签的编码序列得到。

表1、标签的序列