植物育性相關蛋白及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及植物分子生物學領域中的植物育性相關蛋白及其應用，特別地涉及植 物雄性不育相關蛋白及其應用。
【背景技術】
[0002] 作物的有性生殖過程與作物產量以及雜種優勢的利用密切相關，其中雄性不育已 經在在玉米、油菜、高粱、水稻等多種作物中被用于雜交制種，使作物的產量和品質得以提 高。雄性不育的植物材料，在花藥及雄配子體的分化發育過程中存在異常，不能完成有性生 殖過程，即不能自花授粉及自交結實，因此雄性不育突變體在理論研究和農業生產實踐中 都具有重要價值。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的技術問題是如何降低植物的育性。
[0004] 為了解決上述技術問題，本發明提供了一個植物育性相關蛋白。
[0005] 本發明所提供的育性相關蛋白名稱為TF1299,為如下A1)或A2):
[0006] A1)氨基酸序列如SEQ ID No.l所示的蛋白質；
[0007] A2)在A1)的蛋白質的氨基酸序列中經過取代和/或缺失和/或添加一個或幾個氨 基酸殘基得到的與植物育性相關的由A1)衍生的蛋白質；
[0008] A3)在SEQ ID No.l所示的蛋白質的N端和/或C端連接標簽得到的融合蛋白質。 [0009]上述植物育性相關蛋白TF1299具體可為調控植物花藥或花粉發育的相關蛋白。 [0010] 其中，SEQ ID No.l由254個氨基酸殘基組成。
[0011]為了使A1)中的蛋白質便于純化，可在序列表中SEQ ID No.l所示的氨基酸序列的 氨基末端或羧基末端連接上如表1所示的標簽。
[0012] 表1、標簽的序列
[0013]
[0014]上述A2)中的TF1299蛋白，所述一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添 加為不超過10個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加。
[0015] 上述A2)中的TF1299蛋白可人工合成，也可先合成其編碼基因，再進行生物表達得 到。
[0016] 上述A2)中的TF1299蛋白的編碼基因可通過將SEQIDNo.2的第89-853位所示的 DNA序列中缺失一個或幾個氨基酸殘基的密碼子，和/或進行一個或幾個堿基對的錯義突變 得到。
[0017]為解決上述技術問題，本發明還提供了與所述TF1299蛋白相關的生物材料。
[0018]本發明所提供的與所述TF1299蛋白相關的生物材料，為下述B1)至B7)中至少一 種：
[0019] B1)編碼TF1299的核酸分子；
[0020] B2)含有B1)所述核酸分子的表達盒；
[0021] B3)含有B1)所述核酸分子或B2)所述表達盒的重組載體；
[0022] B4)含有B1)所述核酸分子、B2)所述表達盒或B3)所述重組載體的重組微生物；
[0023] B5)含有B1)所述核酸分子、B2)所述表達盒或B3)所述重組載體的重組細胞系；
[0024] B6)含有B1)所述核酸分子、B2)所述表達盒或B3)所述重組載體的轉基因植物組 織；
[0025] B7)含有B1)所述核酸分子、B2)所述表達盒或B3)所述重組載體的轉基因植物器 官。
[0026]上述與所述TF1299蛋白相關的生物材料中，B1)所述核酸分子可為如下1)-5)中任 一所示的基因：
[0027] 1)其編碼序列是SEQ ID如.2的第89-853位所示的0嫩分子或〇0嫩分子；
[0028] 2)序列是SEQ ID如.2所示的0嫩分子或〇0嫩分子；
[0029] 3)與1)限定的核苷酸序列具有75%或75%以上同一性，且編碼所述TF1299蛋白的 DNA分子或cDNA分子；
[0030] 4)與2)限定的核苷酸序列具有75%或75%以上同一性，且編碼所述TF1299蛋白的 DNA分子或cDNA分子；
[0031] 5)在嚴格條件下與1)-4)中任一所述限定的核苷酸序列雜交，且編碼所述TF1299 蛋白的DNA分子或cDNA分子。
[0032]上述用于編碼所述TF1299蛋白的核酸分子，本領域普通技術人員可以很容易地采 用已知的方法，例如定向進化和點突變的方法，對本發明的編碼所述TF1299蛋白的核酸分 子的核苷酸序列進行突變。那些經過人工修飾的，與本發明分離得到的編碼所述TF1299蛋 白的核酸分子的核苷酸序列具有75%或者更高同一性且編碼所述TF1299蛋白，均是衍生于 本發明的核苷酸序列并且等同于本發明的序列。
[0033]這里使用的術語"同一性"指核酸序列間的序列相似性。"同一性"包括與本發明的 SEQ ID No.2的第89-853位核苷酸所示的DNA分子或cDNA分子具有75%或更高，或85%或更 高，或90%或更高，或95%或更高同一性的核苷酸序列；與本發明的SEQ ID No.2所示的DNA 分子或cDNA分子具有75 %或更高，或85 %或更高，或90 %或更高，或95 %或更高同一性的核 苷酸序列；同一性可以用肉眼或計算機軟件進行評價。使用計算機軟件，兩個或多個序列之 間的同一性可以用百分比（％)表示，其可以用來評價相關序列之間的同一性。
[0034]所述嚴格條件是在2 X SSC，0.1 % SDS的溶液中，在68°C下雜交并洗膜2次，每次 5min，又于0.5 X SSC，0.1 % SDS的溶液中，在68°C下雜交并洗膜2次，每次15min。
[0035] 其中，SEQ ID No. 2由1164個核苷酸組成，其編碼序列是第89-853位，編碼SEQ ID No. 1所不的蛋白質。
[0036] 上述與所述TF1299蛋白相關的生物材料中，所述表達盒是指能夠在宿主細胞中表 達相應蛋白質的DNA，該DNA不但可包括啟動相關基因轉錄的啟動子，還可包括終止相關基 因轉錄的終止子，如B2)所述的含有編碼TF1299蛋白的核酸分子的表達盒，是指能夠在宿主 細胞中表達TF1299蛋白的DNA。進一步，所述表達盒還可包括增強子序列。可用于本發明的 啟動子包括但不限于:組成型啟動子，組織、器官和發育特異的啟動子，和誘導型啟動子。啟 動子的例子包括但不限于：玉米Ubi quitin啟動子、組成型啟動子T71ac、花椰菜花葉病毒 的組成型啟動子CaMV35S、番前核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶小亞基（Small subunit of ribulose-1,5-bisphospate carboxylase，rbcs)基因啟動子;來自西紅柿的創傷誘導型啟 動子，亮氨酸氨基肽酶(〃LAP〃，Chao等人（1999)Plant Physiol. 120:979-992);來自煙草的 化學誘導型啟動子，發病機理相關1(PR1)(由水楊酸和BTH(苯并噻二唑-7-硫代羥酸S-甲 酯)誘導）；西紅柿蛋白酶抑制劑II啟動子(PIN2)或LAP啟動子(均可用茉莉酮酸曱酯誘導）； 熱休克啟動子(美國專利5，187,267);四環素誘導型啟動子(美國專利5,057,422);種子特 異性啟動子，如谷子種子特異性啟動子pF128(CN101063139B(中國專利200710099169.7))， 種子1C存蛋白質特異的啟動子(例如，菜豆球蛋白、napin，oleosin和大豆beta conglycin 的啟動子(Beachy等人（1985)EMB0 J.4:3047-3053))。此處引用的所有參考文獻均全文引 用。合適的轉錄終止子包括但不限于:根癌農桿菌胭脂堿合成酶終止子(N0S終止子）、T7終 止子、花挪菜花葉病毒CaMV35S終止子、tml終止子、婉iirbcS Ε9終止子和胭脂氨酸和章魚 氨酸合酶終止子（參見，例如：Odell等（1985)，Nature，313:810;Rosenberg等（1987)，Gene， 56:125;Guerineau等（1991)，Mol.Gen.Genet,262:141;Proudfoot(1991)，Cell,64:671; Sanfacon等，Genes Dev·，5:141;Mogen等（1990)，Plant Cell，2:1261;Munroe等（1990)， 66116,91:151;1^11&(1等（1989)，仙。16；^4。1(18 1?6 8.17:7891;了〇811；[等（1987)，仙。16；[0 Acid Res.,15:9627)。
[0037] 上述與所述TF1299蛋白相關的生物材料中，可用現有的植物表達載體構建含有所 述TF1299基因的重組表達載體，所述植物表達載體包括Gateway系統載體、雙元農桿菌載體 和可用于植物微彈轟擊的載體等。所述植物表達載體還可包含外源基因的3'端非翻譯區 域，即包含聚腺苷酸信號和任何其它參與mRNA加工或基因表達的DNA片段。所述聚腺苷酸信 號可引導聚腺苷酸加入到mRNA前體的3'端，如農桿菌冠癭瘤誘導(Ti)質粒基因（如胭脂合 成酶Nos基因）、植物基因（如大豆貯存蛋白基因）3'端轉錄的非翻譯區均具有類似功能。使 用本發明的TF1299基因構建重組植物表達載體時，在其轉錄起始核苷酸前可加上任何一種 增強型啟動子或組成型啟動子，它們可單獨使用或與其它的植物啟動子結合使用;此外，使 用本發明的基因構建植物表達載體時，還可使用增強子，包括翻譯增強子或轉錄增強子，這 些增強子區域可以是ATG起始密碼子或鄰接區域起始密碼子等，但必需與編碼序列的閱讀 框相同，以保證整個序列的正確翻譯。翻譯控制信號和起