成套耐鹽蛋白質及相關生物材料在調控植物耐鹽性中的應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及生物技術領域中成套耐鹽蛋白質及相關生物材料在調控植物耐鹽性 中的應用。
【背景技術】
[0002] 據估計，全球有超過6%的土地和近20%的耕地受到鹽脅迫的影響，土壤的鹽堿化 問題日益威脅著人類賴以生存的有限土地資源。我國土壤鹽堿化日益嚴重，對我國的糧食 安全造成了嚴重威脅。農作物絕大部分品種是鹽敏感的，土壤鹽漬化阻滯作物生長導致減 產甚至絕收。培育耐鹽性作物品種具有成本低、見效快、長遠持久的特點，是提高鹽漬土壤 作物產量水平和經濟效益的有效方法。而耐鹽基因的挖掘及耐鹽種質的創制是耐鹽育種的 重要保障。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的技術問題是如何提高植物的耐鹽性。
[0004] 為解決上述技術問題，本發明首先提供了成套耐鹽蛋白質在下述1)-3)中任一種 中的應用：
[0005] 1)調控植物耐鹽性；
[0006] 2)制備提尚植物耐鹽性廣品；
[0007] 3)培育耐鹽性植物；
[0008] 所述成套蛋白質由耐鹽相關蛋白1和耐鹽相關蛋白2組成，所述耐鹽相關蛋白1名 稱為SRRP1，為如下All)、A12)或A13):
[0009] All)氨基酸序列是序列1的蛋白質；
[0010] A12)將序列表中序列1所示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/或添加且與植物耐鹽性相關的蛋白質；
[0011 ] A13)在A11)或A12)的N端或/和C端連接標簽得到的融合蛋白質；
[0012] 所述耐鹽相關蛋白2名稱為SRRP2,為如下A21)、A22)或A23):
[0013] A21)氨基酸序列是序列3的蛋白質；
[0014] A22)將序列表中序列3所示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/或添加且與植物耐鹽性相關的蛋白質；
[0015] A23)在A21)或A22)的N端或/和C端連接標簽得到的融合蛋白質。
[0016] 為了使All)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。為了使A21)中的蛋白質便于純 化，可在由序列表中序列3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。
[0017] 表1、標簽的序列
[0018]
LUU'IV」 上還A12)甲的SKKP1蛍日M，所還一個現兒個ms酸戲盎的取代和/現駅天和/現 添加為不超過10個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加。
[0020]上述A12)中的SRRP1蛋白質可人工合成，也可先合成其編碼基因，再進行生物表達 得到。
[0021 ] 上述A12)中的SRRP1蛋白質的編碼基因可通過將序列2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，和/或在其端和/ 或3'端連上表1所示的標簽的編碼序列得到。
[0022]上述A22)中的SRRP2蛋白質，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。
[0023]上述A22)中的SRRP2蛋白質可人工合成，也可先合成其編碼基因，再進行生物表達 得到。
[0024] 上述A22)中的SRRP2蛋白質的編碼基因可通過將序列4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，和/或在其端和/ 或3'端連上表1所示的標簽的編碼序列得到。
[0025] 上述應用中，所述植物可為雙子葉植物或單子葉植物。所述雙子葉植物可為十字 花科植物，如擬南芥。
[0026] 為解決上述技術問題，本發明還提供了成套生物材料在所述1)-3)中任一種中的 應用;所述成套生物材料由與SRRP1相關的生物材料和與SRRP2相關的生物材料組成；
[0027] 所述與SRRP1相關的生物材料為下述B11)至B17)中的任一種：
[0028] B11)編碼SRRP1的核酸分子；
[0029] B12)含有B11)所述核酸分子的表達盒；
[0030] B13)含有B11)所述核酸分子的重組載體、或含有B12)所述表達盒的重組載體；
[0031] B14)含有B11)所述核酸分子的重組微生物、或含有B12)所述表達盒的重組微生 物、或含有B13)所述重組載體的重組微生物；
[0032] B15)含有B11)所述核酸分子的轉基因植物細胞系、或含有B12)所述表達盒的轉基 因植物細胞系；
[0033] B16)含有B11)所述核酸分子的轉基因植物組織、或含有B12)所述表達盒的轉基因 植物組織；
[0034] B17)含有B11)所述核酸分子的轉基因植物器官、或含有B12)所述表達盒的轉基因 植物器官；
[0035] 所述與SRRP2相關的生物材料為下述B21)至B27)中的任一種：
[0036] B21)編碼SRRP2的核酸分子；
[0037] B22)含有B21)所述核酸分子的表達盒；
[0038] B23)含有B21)所述核酸分子的重組載體、或含有B22)所述表達盒的重組載體；
[0039] B24)含有B21)所述核酸分子的重組微生物、或含有B22)所述表達盒的重組微生 物、或含有B23)所述重組載體的重組微生物；
[0040] B25)含有B21)所述核酸分子的轉基因植物細胞系、或含有B22)所述表達盒的轉基 因植物細胞系；
[0041 ] B26)含有B21)所述核酸分子的轉基因植物組織、或含有B22)所述表達盒的轉基因 植物組織；
[0042] B27)含有B21)所述核酸分子的轉基因植物器官、或含有B22)所述表達盒的轉基因 植物器官。
[0043] 上述應用中，B11)所述核酸分子可為如下bll)_bl3)中任一種：
[0044] b 11)其編碼序列是序列表中序列2的cDNA分子或DNA分子；
[0045] bl2)與bll)限定的核苷酸序列具有75%或75%以上同一性，且編碼SRRP1的cDNA 分子或基因組DNA分子；
[0046] bl3)在嚴格條件下與bll)限定的核苷酸序列雜交，且編碼SRRP1的cDNA分子或基 因組DNA分子；
[0047] B21)所述核酸分子可為如下b21)_b23)中任一種：
[0048] b21)其編碼序列是序列表中序列4的cDNA分子或DNA分子；
[0049] b22)與b21)限定的核苷酸序列具有75%或75%以上同一性，且編碼SRRP2的cDNA 分子或基因組DNA分子；
[0050] b23)在嚴格條件下與b21)限定的核苷酸序列雜交，且編碼SRRP2的cDNA分子或基 因組DNA分子。
[0051 ] 其中，所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因組DNA或重組DNA;所述核酸分子也可 以是RNA，如mRNA或hnRNA等。
[0052]其中，序列2所示的DNA分子編碼序列1所示的蛋白質，序列4所示的DNA分子編碼序 列3所不的蛋白質。
[0053]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SRRP1或SRRP2的核苷酸序列進行突變。那些經過人工修飾的，具有與本 發明分離得到的S R R P1或S R R P 2的核苷酸序列7 5 %或者更高同一性的核苷酸，只要編碼 SRRP1或SRRP2且具有SRRP1或SRRP2功能，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。
[0054]這里使用的術語"同一性"指與天然核酸序列的序列相似性。"同一性"包括與本發 明的編碼序列1或序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質的核苷酸序列具有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。
[0055] 上述應用中，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; 或，0.1 X SSPE(或0.1 X SSC)、0.1 % SDS的溶液中，65°C條件下雜交并洗膜。
[0056] 上述75%或75%以上同一性，可為80%、85%、90%或95%以上的同一性。
[0057] 上述應用中，B12)所述的含有編碼或SRRP1的核酸分子的表達盒(SRRP1基因表達 盒），是指能夠在宿主細胞中表達SRRP1的DNA，該DNA不但可包括啟動SRRP1基因轉錄的啟動 子，還可包括終止SRRP1基因轉錄的終止子。B22)所述的含有編碼或SRRP2的核酸分子的表 達盒(SRRP2基因表達盒），是指能夠在宿主細胞中表達SRRP2的DNA，該DNA不但可包括啟動 SRRP2基因轉錄的啟動子，還可包括終止SRRP2基因轉錄的終止子。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:花椰菜花葉病毒的組成型啟 動子35S: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(均可用茉莉酮酸甲酯誘導）；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pFl 28 (CN101063139B(中國專利200710099169.7))，種子貯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))。它們可單獨使用