[发明专利]一种定点突变的水稻隐色素及其构建方法

说明书

本发明公开了一种定点突变的水稻隐色素及其构建方法,本发明从基因库中获得基因序列，进行人工密码子优化并且进行蛋白质羧基端截短之后，获得目的基因序列与pET22b质粒连接，构建出重组表达质粒。截短后基因序列如SEQ ID NO:1所示。设计突变引物，利用重组质粒进行定点突变，并将该突变重组质粒转化到大肠杆菌感受态细胞，构建出用于水稻隐色素表达的基因工程菌；本发明与现有技术相比，表达的突变体酶D393N的聚合形式发生改变，具有更高的表达量，为体外研究提供了便利；其光还原产生的自由基更多，氧化更缓慢，因此D393N突变体酶有利于其调控水稻的开花周期，使水稻可以趋避利害，进而提高水稻产量。

技术领域：

本发明属于生物工程技术领域，涉及基因、蛋白质工程技术领域，具体涉及一种水稻隐色素基因及其构建方法。

背景技术：

隐色素和光修复酶两种蛋白构成了隐色素/光修复酶蛋白家族(cryptochrome/photolyase family,CPF)，隐色素是由光修复酶进化而来，该家族蛋白具有较高的序列同源性，且具有相似的空间结构，但是二者功能有很大差别。早期的地球氧气稀薄，大气中没有形成臭氧层，导致紫外线可以无阻隔的到达地球，中、短波紫外线会造成生物体的DNA损伤，对生物有很强的杀伤作用。光修复酶能够修复中短波紫外线造成的DNA损伤，主要是吸收蓝光和长波紫外线的光能来进行光活化。而隐色素缺乏光修复能力，是调节植物和动物昼夜节律的光感受器，并作为受体控制植物对蓝光或长波紫外线光的光形态发生。

光修复酶和隐色素都借助黄素类辅酶吸收光能来发挥作用。所有的隐色素和光修复酶都能结合黄素腺嘌呤二核苷酸(Flavin adenine dinucleotide,FAD)。FAD具有多种氧化还原形式，分为以下几种：完全氧化型(oxidized,FAD_ox)，自由基型(semiquinone)和还原型(hydroquinone)。在光修复酶中FAD辅酶的活性形式为还原型，隐色素中FAD辅酶的活性形式为自由基型。

水稻做为中国主要种植品种，水稻的种植面积为3千万公顷，总产量高达2亿吨以上。水稻隐色素能够蓝光抑制下胚轴伸长、蓝光刺激子叶展开、调控开花时间及气孔开放、引导昼夜节律和调节基因表达，因此可以利于水稻隐色素调控开花周期，使水稻的生长趋利避害，提高水稻产量，这将对国内民生产生重大的影响。而目前对水稻隐色素的研究较为稀缺。

发明内容：

本发明所要解决的第1个技术问题是提供一种定点突变的水稻隐色素基因。

本发明所要解决的第2个技术问题是提供含有该基因的表达载体。

本发明所要解决的第3个技术问题是含有该基因的宿主细胞。

本发明所要解决的第4个技术问题是所述水稻隐色素的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种定点突变的水稻隐色素，该隐色素所编码的基因具有SEQ ID NO.1的核苷酸序列。

一种定点突变的水稻隐色素基因的编码蛋白，该编码蛋白具有SEQ ID NO.2的氨基酸序列。

一种载体，所述的载体为重组质粒，该重组质粒含有所述的定点突变的水稻隐色素基因的重组质粒。

一种宿主，所述的宿主为定点突变的水稻隐色素重组工程菌，该工程菌为大肠杆菌且含有所述的重组质粒表达载体，以及核苷酸序列。

本发明采用定点突变的方法改造蛋白：通过聚合酶链式反应(PCR)在目的DNA片段(质粒，基因组)中引入所需变化(包括碱基的添加，删除，点突变)。