[发明专利]蛋白质OsMaspardin及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了蛋白质OsMaspardin及其编码基因与应用。本发明首先公开了一种蛋白质，该蛋白质为氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示的蛋白质或SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列的N端或/和C端连接蛋白标签得到的融合蛋白。本发明进一步公开了上述蛋白质相关的生物材料及应用。本发明发现了OsMaspardin蛋白及其编码基因，并将OsMaspardin蛋白的编码基因导入水稻中，过表达OsMaspardin基因可提高水稻的抗旱性与耐盐性，干扰表达OsMaspardin基因可降低水稻的抗旱性与耐盐性。因此，抗逆相关蛋白OsMaspardin及其编码基因在调控植物抗逆性中具有重要的理论意义和应用价值。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种蛋白质OsMaspardin及其编码基因与应用。

背景技术

水稻(Oryza sativa L.)是世界主要粮食作物之一，地球上近一半人口都以稻米为食，种植水稻需要消耗大量的淡水资源。水资源短缺是当前制约全球农业生产发展的一个严峻的生态问题。干旱是长期以来影响全世界粮食安全的主要限制因素，随着全球气温升高，干旱和半干旱土地面积正在逐年增加。中国干旱半干旱耕地面积约占总耕地面积的51％，每年有将近2.5×10⁶hm²耕地不同程度上受到干旱的影响。目前，随着全球气候的变暖和生态平衡的破坏，水资源短缺的现象显得更为严重。作物正常生长发育和高产都必须有充足的水分提供保障。因此，干旱、高盐环境等是影响作物产量的最重要的非生物胁迫因素，尤其是传统水稻的生产将面临严峻的挑战，提高水稻水分利用效率的主要途径是提高其抗旱性和耐盐性。

Maspardin蛋白属于α/β水解酶超家族成员，含有Maspardin结构域。研究发现，α/β水解酶基因属于是超基因家族，广泛存在于动物、植物和微生物中，所作用的酯键包括羧酸酯键、磷酸酯键和硫酸酯键等。α/β水解酶种类繁多，功能和催化的底物多样，专一性也有很大的差别。主要功能有：(1)参与物质代谢。例如在生物体内糖类合成和分解代谢中涉及多种磷酸酯酶，它们催化糖类物质脱磷酸化；在脂类代谢中，酯酶参与脂类的分解和合成。(2)参与蛋白质的活性调节。蛋白质的磷酸化和去磷酸化是蛋白质的活性调节的重要机制，而磷酸酯酶和蛋白激酶是蛋白质磷酸化和去磷酸化调节系统的主要组成部分，这个调节系统影响酶、细胞膜转运蛋白、信号转录通路蛋白和转录因子的活性，从而参与调节物质代谢、物质转运、信号传递和基因表达。(3)参与细胞内信号物质的合成和转化。例如，磷脂酶催化磷脂分解产生三磷酸肌醇和甘油二酯；磷酸二酯酶9能将环磷酸鸟苷转化为无活性的磷酸鸟苷；环核苷酸磷酸二酯酶水解环磷腺苷使其失去信号功能。(4)参与植物抗逆性调控。α/β水解酶是植物重要的抗逆调节物质，参与许多逆境，包括盐胁迫、干旱、冷害、ABA及生物逆境，特别是磷脂酶参与抗逆性的研究取得了较大进展。

在长期的进化过程中，植物发展出了一系列的耐盐抗旱机制。随着分子生物学的迅速发展，植物耐盐抗旱生理生化机制日益明确，使得克隆与植物耐盐抗旱相关基因成为可能。加强植物耐盐抗旱生理的研究，探明植物在逆境下的生命活动规律并加以人为调控，克隆水稻α/β水解酶相关基因OsMaspardin，利用基因工程技术提高植物耐盐性和抗旱性，培育具有抵抗不良环境性状的优良品种，以提高作物的产量和品质，对于获得农业高产稳产具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蛋白质OsMaspardin及其编码基因与应用，可以有效解决背景技术中提出的问题。

为了实现上述发明目的，本发明首先提供了一种蛋白质，名称为 OsMaspardin蛋白或蛋白质OsMaspardin，来源于水稻(Oryza sativa L.)，为如下(a1)或(a2)或(a3)任一所示：

(a1)氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示的蛋白质；

(a2)SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列的N端或/和C端连接蛋白标签得到的融合蛋白；