[发明专利]一种植物砧穗间运输蛋白质的载体及其应用

说明书

本发明涉及一种植物砧穗间运输蛋白质的载体及其应用。本发明提供的运输蛋白质载体包括含有植物长距离移动肽的核心区，以及辅助肽运输蛋白质的可变区。本发明将其与功能蛋白的融合表达载体转化至砧木内，嫁接后可将功能蛋白运输至接穗中，达到调控接穗性状的目的。本发明提供的载体可直接、高效地运输蛋白质，实现了接穗性状的定向调控，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及分子生物学领域，具体说是一种植物砧穗间运输蛋白质的载体及其应用。

背景技术

嫁接是农业生产中重要的繁殖方式。在以往生产栽培过程中发现，相同接穗嫁接至不同砧木上会产生不同性状。嫁接后，砧穗互作对接穗树体发育、开花、抗逆性、果实产量和品质等方面都会产生影响。因此对砧穗相互作用加以利用和改良，培育优良品种的砧木，对于调控接穗性状，提高作物生产效益具有重要意义。

在植物砧穗互作过程中起到重要调控作用的就是植物细胞间通讯。植物细胞间通讯是指植物响应外界刺激，通过信号分子的运输调节自身基因表达及生理生化反应。信号分子的运输分为细胞间的短距离运输以及器官间的长距离运输。目前已知的可进行长距离移动的信号分子包括，mRNA、microRNA、siRNA、蛋白质、肽、激素、第二信使等。这些长距离移动的信号分子可以将感受到的外界刺激传递到靶器官中，系统性地调控植物生理生化过程及抗逆反应。其中肽是一种重要的信号分子，从调节植物生长发育到响应生物和非生物胁迫，涉及植物生长的各个重要阶段。

肽由氨基酸脱水缩合而成，它由特定的组织在特定的环境下产生，通过与特异性受体相结合，进行植物组织和细胞间通讯。自1991年首次在番茄中发现植物肽系统素参与番茄抗虫反应(Pearce et al.，1991)以来，已报道了几十个家族的植物肽，在植物维管束形成、细胞增殖、花粉管生长、分生组织发育以及防御反应等方面都发挥了重要作用。虽然植物肽作为信号分子在植物生长发育过程中影响广泛，但目前对于肽如何通过长距离运输传递环境刺激信号，协调生物过程，调节植物生长仍然知之甚少。因为肽分子量小，在生物体内作用浓度低等特点，目前已鉴定到的具有长距离移动能力的肽数量极少，对其运输和作用机理的研究更少。因此，寻找具有长距离移动能力的肽，并将其应用至调控植物生长发育中就变得尤为重要。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种植物砧穗间运输蛋白质的载体。本发明提供的运输蛋白质载体包括含有植物长距离移动肽的核心区，以及辅助肽运输蛋白质的可变区。本发明将其与功能蛋白的融合表达载体转化到砧木内，嫁接后可将功能蛋白运输至接穗中，达到调控接穗性状的目的。本发明提供的载体可直接、高效地运输蛋白质，实现了接穗性状的定向调控，具有广阔的应用前景。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种植物砧穗间运输蛋白质的载体，其特征在于，包括依次连接的可变区、核心区和功能蛋白。

在上述方案的基础上，所述核心区为长距离运动肽SUB1或SUB2，其氨基酸序列分别如SEQ ID NO：1和SEQ ID NO：2所示。

在上述方案的基础上，所述可变区为长度为10-40个氨基酸的多肽，其序列为任意氨基酸组合，包括但不限于如SEQ ID NO：10、SEQ ID NO：11、SEQ ID NO：12、SEQ ID NO：13和SEQ ID NO：14所示的序列，上述氨基酸序列分别与SEQ ID NO：3、SEQ ID NO：4、SEQ IDNO：5、SEQ ID NO：6和SEQ ID NO：7所示核苷酸序列一一对应。

在上述方案的基础上，所述功能蛋白为在植物砧穗间不能移动的调控功能蛋白，包括但不限于分枝功能蛋白、耐盐功能蛋白、抗旱功能蛋白、着色功能蛋白、成花功能蛋白等。

本发明的另一个目的在于提供一种植物砧穗间运输蛋白质的载体的应用。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：