植物耐逆相關蛋白ndx及其編碼基因與應用的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種植物耐逆相關蛋白NDX及其編碼基因與應用。本發明提供的蛋白質，獲自哥倫比亞生態型擬南芥，命名為NDX蛋白，是如下（a）或（b）：（a）由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質；（b）將序列1的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物氣孔調控相關的由序列1衍生的蛋白質。本發明針對植物現有調控氣孔運動有效功能基因的不足，提供了一種新的植物氣孔調控相關蛋白及其編碼基因。將NDX基因滅活（或沉默）后，植物表現為失水快、旱敏感的特點。本發明可應用于基因工程育種，有利于培育出新的調控氣孔運動作物品種。
【專利說明】植物耐逆相關蛋白NDX及其編碼基因與應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于生物工程領域，涉及一種植物耐逆相關蛋白NDX及其編碼基因與應 用，特別涉及一種來源于擬南芥并通過調節氣孔來增加植物耐逆性的蛋白質及其編碼基因 與應用。
【背景技術】
[0002] 糧食問題是一個世界性的重大問題。我國始終堅持以農業為基礎，采用各種方式 爭取糧食總量穩定增長，如通過提高單產或擴大種植面積、增加農業投入、改造中低產田等 途徑來增加糧食產量。但無論通過何種方式，均需克服自然逆境限制或減輕逆境造成的減 產等問題。因此，通過基礎研究認識植物如何應對逆境脅迫，以此改善和提高植物的抗逆 性，已成為農業進一步增產的重要手段，倍受世界各國政府和科學家的關注。
[0003] 干旱脅迫是植物正常生長發育的主要限制因素。隨著社會經濟的迅速發展，人口 膨脹以及生物種群的破壞，水資源短缺現象日趨嚴重，它嚴重地影響了農業生產和生態環 境，已成為全球關注的問題，如何提高作物對有限水資源的利用效率，增強作物的抗旱性， 對于提高農作物產量具有重大的意義。在作物生長發育過程中，采用基因工程育種技術，通 過調控水分蒸騰速率，從而提高農作物對水分利用率，已經成為科技工作者所關注的領域 之一。
[0004] 擬南芥是一種典型的模式植物，廣泛用于植物遺傳學、發育生物學和分子生物學 的研究。擬南芥的大多數基因在其它植物中都能找到，有關擬南芥的任何發現都能應用于 其它植物或農作物的研究。因此，對擬南芥抗逆境分子機制的研究將極大地有助于找到提 高農作物產量的方法。
[0005] 擬南芥的基因組是目前已知植物基因組中最小的，二倍體共有約1.3億個堿基 對，約2. 6萬個基因。目前很多基因的功能還不清楚，利用突變技術研究基因功能已成為一 種有效的方法。通過對突變體的研究，已經成功解析了一些調控干旱相關的基因的作用機 制，如DREB、CBF、ABRE等，通過超量表達這些基因，已經使轉基因植物獲得了一定的抗性， 具有一定的可行性。因此，尋找新的功能基因并闡明其功能，具有重要的理論及實踐意義。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是提供一種植物耐逆相關蛋白NDX及其編碼基因與應用。
[0007] 本發明提供的蛋白質，獲自哥倫比亞生態型擬南芥，命名為NDX蛋白，是如下（a) 或（b)或（c)或（d):
[0008] (a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質；
[0009] (b)將序列1的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或 添加且與植物氣孔調控相關的由序列1衍生的蛋白質；
[0010] (c)將序列1的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或 添加且與植物抗旱性相關的由序列1衍生的蛋白質；
[0011] (d)將序列1的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或 添加且與植物對脫落酸的耐逆性相關的由序列1衍生的蛋白質。
[0012] 為了使（a)中的蛋白質便于純化，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成 的蛋白質的氨基末端或羧基末端連接上如表1所示的標簽。
[0013] 表1標簽的序列
[0014]
【權利要求】
1. 一種蛋白質，是如下（a)或（b)或（C)或（d): (a) 由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質； (b) 將序列1的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加 且與植物氣孔調控相關的由序列1衍生的蛋白質； (c) 將序列1的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加 且與植物抗旱性相關的由序列1衍生的蛋白質； (d) 將序列1的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加 且與植物對脫落酸的耐逆性相關的由序列1衍生的蛋白質。
2. 編碼權利要求1所述蛋白質的基因。
3. 根據權利要求2所述的基因，其特征在于：所述基因為如下1)或2)或3)或4)或 5)或6)或7)或8)的DNA分子： 1) 其編碼序列是序列表中序列3所不的DNA分子； 2) 序列表中序列2自5 z末端第2264至6703位所示的DNA分子； 3) 序列表中序列2所示的DNA分子； 4) 在嚴格條件下與1)或2)或3)限定的DNA序列雜交且編碼所述蛋白的DNA分子； 5) 與1)或2)或3)限定的DNA序列具有25-50%同源性，且編碼相同功能蛋白質的DNA 分子； 6) 與1)或2)或3)限定的DNA序列具有50-75%同源性，且編碼相同功能蛋白質的DNA 分子； 7) 與1)或2)或3)限定的DNA序列具有75-90%同源性，且編碼相同功能蛋白質的DNA 分子； 8) 與1)或2)或3)限定的DNA序列具有90%以上的同源性，且編碼相同功能蛋白質的 DNA分子。
4. 一種培育轉基因植物的方法，是抑制出發植物中權利要求2或3所述基因的表達，得 到對干旱和/或脫落酸的耐逆性低于所述出發植物的轉基因植物。
5. 如權利要求5所述的方法，其特征在于：所述"抑制出發植物中權利要求2或3所述 基因的表達"的實現方法如下：將干擾載體導入所述出發植物；所述干擾載體為在植物表達 載體中插入序列表的序列2自5'末端第5746-5925位核苷酸所不的雙鏈DNA分子得到的 重組質粒。
6. 含有權利要求2或3所述基因的表達盒、重組表達載體、轉基因細胞系或重組菌。
7. 擴增權利要求2或3所述基因的全長及其任一片段的引物對。
8. 權利要求2或3所述基因在培育轉基因植物中的應用。
9. 一種培育轉基因植物的方法，是將權利要求2或3所述基因導入植物，得到對干旱和 /或脫落酸的耐逆性高于所述出發植物的轉基因植物。
10. 權利要求1所述蛋白質在調控植物氣孔中的應用。
【文檔編號】C12N15/11GK104119431SQ201310154335
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月28日 優先權日:2013年4月28日
【發明者】鞏志忠, 段穎, 何俊娜 申請人:中國農業大學