一種與耐低溫相關蛋白及其編碼基因與應用的製作方法
2023-08-02 16:01:51 1
專利名稱：一種與耐低溫相關蛋白及其編碼基因與應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種與耐低溫相關蛋白及其編碼基因與應用。
背景技術：
南極魚是已知的最耐寒的魚類，其細胞可以在-1°C -2°c的低溫中完成包括個體發育在內的所有生命活動，寒冷環境下進化形成的基因組編碼了低溫下生存所需的所有功能分子，是重要的基因資源。因此，對生活在不同溫度環境下的南極魚類基因組的比較 分析，以及相關基因的克隆鑑定、功能分析及其作用機制研究，有助於我們理解南極魚類在(TC以下這樣極端的低溫環境下生存的機制。生活在南極的魚類表現出了一系列與抗寒相關的生理和生化性狀，如抗凍蛋白的進化、熱休克應答(the heat-shock response,HSR)的缺失，血液中紅血球大量減少甚至消失，肌纖維的數目減少，直徑卻増大等等。那麼這些低溫適應的分子基礎是什麼？在幾千萬年的寒冷篩選後，魚類產生了哪些功能上特異抗寒的基因？冷暖空氣的活動是天氣變化的基本原因之一。在特定的天氣形勢下，聚積在高緯度地區的強冷空氣迅速南下，入侵我國，造成大範圍的劇烈降溫，並伴有大風、雨雪、凍害等現象，這類天氣過程稱為寒潮或強冷空氣，由此所造成的損失稱為寒潮與冷凍災害。寒冷的氣候會造成農作物的大量減產，在美國，毎年由於寒冷而導致農業經濟損失達幾十億美元，例如1998年12月份，加利福尼亞州由於冰凍災害而柑橘大面積死亡，直接經濟損失達5億9千萬美元。在中國毎年平均有6-7億畝農田蒙受寒冷的氣候的危害，糧食減收200億公斤(中國可持續發展信息網2003. 10. 13)。若能利用已發現的抗寒基因培育出新型的具有抗寒的轉基因植物，能夠使轉基因農作物具有更強的耐寒能力，在室外溫度突然下降的情況下保持其生理活性，從而使農作物免受寒冷的災害。
發明內容
本發明的ー個目的是提供一種與抗寒相關蛋白及其編碼基因。本發明所提供的蛋白，是如下a)或b)的蛋白質a)由SEQ ID NO 1所示的胺基酸序列組成的蛋白質；b)將SEQ ID NO : I所示的胺基酸序列經過ー個或幾個胺基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與抗寒相關的由a)衍生的蛋白質。所述編碼基因為如下I)或2)或3)所示I)核苷酸序列是SEQ ID NO 2所示DNA分子；2)在嚴格條件下與I)限定的DNA序列雜交且編碼所述蛋白的DNA分子；3)與I)限定的DNA序列具有90%以上的同源性且編碼所述蛋白的DNA分子。擴增上述任一所述編碼基因全長或其任意片段的引物對也屬於本發明的保護範圍。所述引物對中的一條引物序列如SEQ ID NO :3所示，所述引物對中的另一條引物序列如SEQ ID NO 4所示。為了使上述(a)中的蛋白便於純化，可在SEQ ID NO 1所示的胺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I所示的標籤。表I標籤的序列
權利要求
1.一種蛋白，是如下a)或b)的蛋白質 a)由SEQID NO 1所示的胺基酸序列組成的蛋白質； b)將SEQID NO :I所示的胺基酸序列經過一個或幾個胺基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與抗寒相關的由a)衍生的蛋白質。
2.權利要求I所述蛋白的編碼基因。
3.根據權利要求2所述的編碼基因，其特徵在於所述編碼基因為如下I)或2)或3)所示 1)核苷酸序列是SEQID NO 2所示DNA分子； 2)在嚴格條件下與I)限定的DNA序列雜交且編碼所述蛋白的DNA分子； 3)與I)限定的DNA序列具有90%以上的同源性且編碼所述蛋白的DNA分子。
4.擴增權利要求2或3所述編碼基因全長或其任意片段的引物對。
5.根據權利要求4所述的引物對，其特徵在於所述引物對中的一條引物序列如SEQID NO 3所示，所述引物對中的另一條引物序列如SEQ ID NO 4所示。
6.含有權利要求2或3所述編碼基因的重組載體、重組菌、轉基因細胞系、重組病毒或表達盒。
7.根據權利要求6所述的重組載體，其特徵在於所述重組載體為在載體PCPAE3的多克隆位點插入SEQ ID NO 2所示DNA分子得到的重組表達載體； 所述載體PCPAE3按照包括如下步驟的方法得到在載體pCAPE2的NcoI酶切位點插入SEQ ID N0:5所示DNA片段，得到的重組載體為載體pCAPE3。
8.一種培育具有耐低溫功能的轉基因植物的方法，包括如下步驟將權利要求2或3所述編碼基因導入出發植物中，得到耐低溫性能高於出發植物的目的轉基因植物。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於所述編碼基因是通過權利要求6或7所述重組載體導入的。
10.根據權利要求8或9所述的方法，其特徵在於所述低溫為4°C;所述出發植物為雙子葉植物；所述雙子葉植物具體為菸草。
全文摘要
本發明公開了一種與耐低溫相關蛋白及其編碼基因與應用。該蛋白，是如下a)或b)的蛋白質a)由SEQ ID NO1所示的胺基酸序列組成的蛋白質；b)將SEQ IDNO1所示的胺基酸序列經過一個或幾個胺基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與抗寒相關的由a)衍生的蛋白質。實驗證明，本發明的基因具有耐寒功能。用本發明基因提高作物品質，提高其抵抗自然低溫災害的能力對經濟發展有著重要的現實意義。本發明基因在植物的育種中具有廣闊的應用前景。
文檔編號C12N5/10GK102633869SQ20111003546
公開日2012年8月15日 申請日期2011年2月10日 優先權日2011年2月10日
發明者楊娜, 王道文, 陳良標, 高飛 申請人:中國科學院遺傳與發育生物學研究所