桑树钙依赖型蛋白激酶及其编码基因和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111454925A(43)申请公布日2020.07.28(21)申请号202010325136.5A01H6/00(2018.01)(22)申请日2020.04.23(71)申请人江苏科技大学地址212003江苏省镇江市梦溪路2号(72)发明人赵卫国李阳杜秋霞郭鹏郑丹艳师一粟(74)专利代理机构南京正联知识产权代理有限公司32243代理人杭行(51)Int.Cl.C12N9/12(2006.01)C12N15/54(2006.01)C12N15/83(2006.01)C12N15/82(2006.01)A01H5/00(2018.01)权利要求书1页说明书5页序列表4页附图7页(54)发明名称桑树钙依赖型蛋白激酶及其编码基因和应用(57)摘要本发明公开了一种桑树钙依赖型蛋白激酶及其编码基因和应用。所述基因、蛋白的序列分别如基因编码序列表中SEDIDNO.1和SEDIDNO.2所示。本发明通过桑树在镉胁迫下的生理生化检测以及公开桑树钙依赖型蛋白激酶MmCDPK2，完善桑树在镉胁迫下生理生化以及信号通道蛋白的表达分析和应用。可以用于桑树在镉胁迫下生理生化变化分析以及桑树中信号通道蛋白基因研究。使用VIGS技术，将桑树钙依赖型蛋白激酶MmCDPK2基因转入根瘤农杆菌GV3101，利用病毒沉默原理减少基因的表达，后检测转基因植株的生理生化指标以研究桑树钙依赖型蛋白激酶MmCDPK2在提高植物抗逆性上的作用。CN111454925ACN111454925A权利要求书1/1页1.一种桑树钙依赖型蛋白激酶在作为桑树镉胁迫条件下表达标志物中的应用，其特征在于，桑树钙依赖型蛋白激酶MmCDPK2为由基因编码序列表中SEQIDNO.2所示序列。2.如权利要求1所述的桑树钙依赖型蛋白激酶在作为桑树镉胁迫条件下表达标志物中的应用，其特征在于，桑树钙依赖型蛋白激酶MmCDPK2基因的序列如序列表中SEQIDNO.1所示序列。2CN111454925A说明书1/5页桑树钙依赖型蛋白激酶及其编码基因和应用技术领域[0001]本发明属于基因工程技术领域，涉及一种桑树钙依赖型蛋白激酶及其编码基因和应用。背景技术[0002]重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属超标制品等人为因素所致。因人类活动导致环境中的重金属含量增加，超出正常范围，直接危害人体健康，并导致环境质量恶化。其中，重金属镉被公认为是对植物伤害最为严重的一种重金属，每年因农业实践、垃圾倾倒、冶金和制造业发展等因素向环境中释放的镉高达3万吨，其中约87％的镉会进入到土壤中，镉极易被植物吸收继而在植物中累计，导致农作物减产，还会进一步危害动物以及人类的健康。如今利用生态改造环境成为环境治理的热门手段，想要通过植物吸附土壤中的重金属镉以减轻重金属镉的毒害作用，需深入研究植物对镉的吸附作用机理，才能从分子生物学途径改良植物品种，提高植物对镉的耐受力。[0003]在镉胁迫下，植物体内的可溶性蛋白质、过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性、脯氨酸含量、丙二醛含量等生理生化指标会产生一系列变化，来响应植物镉胁迫。Ca2+作为植物第二信使广泛参与植物对多种生物和非生物胁迫的响应，在细胞信号转导中发挥着重要作用，植物受到外界逆境胁迫时，细胞中的钙信号经钙传感蛋白传递到下游组分从而引起相关基因的差异表达，钙依赖蛋白激酶(calcium-dependentproteinkinase,CDPK)作为Ca2+的感受器普遍存在于植物和部分原生动物中，是植物特有的一类丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶，参与了多种Ca2+介导的信号通路，在植物发育信号和逆境信号转导中具有重要作用。[0004]CDPK在植物体内分布十分广泛，在植物的种子、果实、根、茎、叶、花以及花粉中均有分布，与此同时在多种组织细胞中也有分布。植物体内的CDPK会以可溶性以及膜融合两种方式分布在细胞的各个组成中。在拟南芥中，CDPK表达量快速增加以应对干旱和高盐胁迫。OsCDPK7超量表达来参与水稻在面临干旱、低温以及盐胁迫下的信号转导。[0005]病毒诱导的基因沉默(virus-inducedgenesilencing，VIGS)是近年来发现的一种转录后基因沉默现象，是植物抵抗病毒侵染的一种自然机制。VIGS现已被开发为快速鉴定植物基因功能的一种反向遗传学新技术，至今已经建立了以RNA病毒、DNA病毒、卫星病毒和DNA卫星分子为载体的VIGS体系。VIGS无需构建转基因植株，具有周期短、操作简便、获得表型快速、成本低等优点，目前，这种反向遗传学新技术已广泛应用于与植物抗病、逆境胁迫、细胞信号转导以及生长发育等相关基因功能的研究，在植物功能基因组学的