高粱抗逆性相关基因SbERECTA及其编码蛋白与应用.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CN109207452A(43)申请公布日2019.01.15(21)申请号201811087100.7(22)申请日2018.09.18(71)申请人安徽科技学院地址233030安徽省蚌埠市黄山大道1501号(龙湖校区)(72)发明人郑甲成刘婷詹秋文李杰勤刘言龙高丽翟明明(74)专利代理机构蚌埠鼎力专利商标事务所有限公司34102代理人王琪(51)Int.Cl.C12N9/12(2006.01)C12N15/54(2006.01)C12N15/82(2006.01)A01H5/00(2018.01)权利要求书1页说明书15页序列表7页附图5页(54)发明名称高粱抗逆性相关基因SbERECTA及其编码蛋白与应用(57)摘要本发明提供了一种高粱SbERECTA蛋白，其为：1)由SEQIDNO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质，或2)在SEQIDNO.1所示的氨基酸序列中经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等活性的由1)衍生的蛋白质。本发明同时提供了编码上述蛋白的基因SbERECTA，过表达所述基因可明显提高植物的抗逆性，尤其是耐高温性。CN109207452ACN109207452A权利要求书1/1页1.一种高粱SbERECTA蛋白，其为：1)由SEQIDNO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质，或2)在SEQIDNO.1所示的氨基酸序列中经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等活性的由1)衍生的蛋白质。2.编码权利要求1所述的蛋白的高粱SbERECTA基因。3.根据权利要求2所述的基因，其特征在于，核苷酸序列如SEQIDNO.2所示。4.含有权利要求2或3所述基因的载体。5.含有权利要求4所述载体的宿主。6.含有权利要求2或3所述基因或其特异片段的转化植物细胞或转基因植物。7.权利要求2或3所述的基因在调节植物抗逆性中的应用。8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的应用是在植物体内过量表达高粱SbERECTA基因，提高植物抗逆性。9.权利要求2或3所述的基因在调节植物耐高温性中的应用。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述的应用是在植物体内过量表达高粱SbERECTA基因，提高植物耐高温性。2CN109207452A说明书1/15页高粱抗逆性相关基因SbERECTA及其编码蛋白与应用技术领域[0001]本发明涉及基因工程领域，特别是涉及一个高粱抗逆性相关基因SbERECTA、其编码蛋白及其在植物抗逆中的应用。背景技术[0002]高粱(SorghumbiocolorL.Moench)是畜牧业一种很好的饲草来源，既可做牧草放牧，又可刈割做青饲、青贮和干草。近年来，由于过度放牧，土壤风蚀、水蚀、盐碱化加重，以天然草地为主的草原畜牧业已没有优势可言。发展饲用高粱，对缓解由于畜多草少而造成的草原生态环境失衡具有重要意义。我国主栽高粱品种遗传资源丰富，主要性状(生物产量、籽粒产量等)变异幅度大，挖掘和鉴定高粱关键功能基因，对培育生物产量高、抗逆性强的饲用高粱新品种，解决土地资源贫瘠地区农业发展、畜牧业养殖、生物新能源开发等具有重要意义。[0003]作物抗逆的机制是多基因参与的协同防御反应，包括外界逆境信号感知和传递机制、逆境胁迫的分子响应机制等。逆境会影响作物的各种生理生化过程，如抑制光合作用、改变细胞膜稳定性、改变激素和次级代谢物合成，甚至导致植株死亡。因此，研究高粱抗逆的功能基因，对于增加高粱的光合效率，提高高粱的生物学产量具有重要意义。[0004]ERECTA基因可以调控拟南芥的气孔发育，影响植株的蒸腾效率和光合效率，增加植株的耐热性，是一个重要的功能基因。ERECTA蛋白是一个类受体激酶，主要参与调控植物的细胞分裂和组织发育。在拟南芥中过量表达ERECTA基因后，叶片气孔密度降低，叶面积增大，水分利用效率(WUE)提高，株高增加，生物量显著增加，进一步研究发现ERECTA基因参与植物器官建成、细胞膨大和细胞间相关联系。另外，ERECTA基因能影响二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)的羧化速率和光电子转移能力，调节植物的光合作用，从杨树中克隆的PdERECTA基因转入拟南芥，拟南芥气孔密度降低，蒸腾效率增加，光合速率提高，生物量增加。ERECTA基因还参与了调控植物的抗病性，增强植株耐热性，如对稻瘟病产生非寄主性的抗性，过量表达显著提高番茄和水稻的耐热性和生物量。因此，ERECTA基因不仅参与调控气孔密度，影响植物的光合作用和生物量，又参与调控植物的抗病性和耐热性，是一个多功能基因。然而，迄今为止，尚未见到饲草作物，如高粱、高丹草等有关该基因的报道。为了深入剖析高粱SbERECTA(SbER)基因功能，本研究对SbER基因进行分离和初步的