调控植物抗旱性的基因及其编码蛋白与应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114540408A(43)申请公布日2022.05.27(21)申请号202210118136.7A01H6/00(2018.01)(22)申请日2022.02.08(71)申请人北京市农林科学院地址100097北京市海淀区曙光花园中路9号(72)发明人郑林王宏芝陈亚娟丁丽萍魏建华(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245专利代理师关畅(51)Int.Cl.C12N15/84(2006.01)C07K14/415(2006.01)C12N15/29(2006.01)A01H5/00(2018.01)权利要求书2页说明书12页序列表2页附图4页(54)发明名称调控植物抗旱性的基因及其编码蛋白与应用(57)摘要本发明公开了调控植物抗旱性的基因及其编码蛋白与应用。具体地公开了氨基酸序列是SEQIDNo.1的蛋白质GCSG及其编码基因在调控植物抗旱性中的应用。本发明通过对杨树GCSG基因进行基因敲除，得到了杨树gcsg突变体株系。实验证明，在杨树中对GCSG基因进行敲除后，保卫细胞壁极点区域去甲酯化果胶含量增加，硬度增强，气孔响应ABA、Mannitol、干旱缺水胁迫和CO2浓度的变化的能力增强，气孔运动幅度增加，表明GCSG基因在气孔运动中具有重要的功能。与野生型杨树相比，杨树gcsg突变体株系显示出了优良的抗旱性，表明通过抑制GCSG蛋白及其编码基因的表达可以显著提高植物的抗旱性能。CN114540408ACN114540408A权利要求书1/2页1.蛋白质或调控所述蛋白质活性和/或含量的物质的应用，其特征在于，所述应用为下述任一种：D1)蛋白质或调控所述蛋白质活性和/或含量的物质在调控植物抗旱性中的应用；D2)蛋白质或调控所述蛋白质活性和/或含量的物质在制备调控植物抗旱性的产品中的应用；D3)蛋白质或调控所述蛋白质活性和/或含量的物质在培育抗旱植物中的应用；D4)蛋白质或调控所述蛋白质活性和/或含量的物质在制备培育抗旱植物的产品中的应用；D5)蛋白质或调控所述蛋白质活性和/或含量的物质在植物育种中的应用；D6)蛋白质或调控所述蛋白质活性和/或含量的物质在调控植物气孔运动中的应用；所述蛋白质为下述任一种：A1)氨基酸序列是SEQIDNo.1的蛋白质；A2)将SEQIDNo.1所示的氨基酸序列经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有相同功能的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N端和/或C端连接标签得到的具有相同功能的融合蛋白质。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述蛋白质来源于杨树。3.与权利要求1或2中所述蛋白质相关的生物材料的应用，其特征在于，所述应用为下述任一种：E1)与权利要求1或2中所述蛋白质相关的生物材料在调控植物抗旱性中的应用；E2)与权利要求1或2中所述蛋白质相关的生物材料在制备调控植物抗旱性的产品中的应用；E3)与权利要求1或2中所述蛋白质相关的生物材料在培育抗旱植物中的应用；E4)与权利要求1或2中所述蛋白质相关的生物材料在制备培育抗旱植物的产品中的应用；E5)与权利要求1或2中所述蛋白质相关的生物材料在植物育种中的应用；E6)与权利要求1或2中所述蛋白质相关的生物材料在调控植物气孔运动中的应用；所述生物材料为下述B1)至B7)中的任一种：B1)编码权利要求1或2中所述蛋白质的核酸分子；B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B2)所述表达盒的重组载体；B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组微生物；B5)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系；B6)含有B1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有B2)所述表达盒的转基因植物组织；B7)含有B1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有B2)所述表达盒的转基因植物器官。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，B1)所述核酸分子为下述任一种：2CN114540408A权利要求书2/2页C1)编码序列是SEQIDNo.2的DNA分子；C2)核苷酸序列是SEQIDNo.2的cDNA分子。5.一种提高植物抗旱性的方法，其特征在于，所述方法包括降低目的植物中权利要求1或2中所述蛋白质的含量和/或活性来提高所述目的植物的抗旱性。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述降低目的植物中权利要求1或2中所述蛋白质的含量和/或活性通过降低目的植物中所述蛋白质的编码基因的表达量和/或活性实现。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述降低目的植物中所述蛋白质的编码基因的表达量和/或活性