CN106520723A - 蛋白VvMas、编码基因及其在提高植物耐盐性中的应用 - Google Patents

蛋白VvMas、编码基因及其在提高植物耐盐性中的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN106520723A
CN106520723A CN201611045870.6A CN201611045870A CN106520723A CN 106520723 A CN106520723 A CN 106520723A CN 201611045870 A CN201611045870 A CN 201611045870A CN 106520723 A CN106520723 A CN 106520723A
Authority
CN
China
Prior art keywords
plant
vvmas
sequence
gene
gsp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611045870.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106520723B (zh
Inventor
王飞兵
陈新红
周青
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongdai Jinan Intelligent Technology Co ltd
Original Assignee
Huaiyin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaiyin Institute of Technology filed Critical Huaiyin Institute of Technology
Priority to CN201611045870.6A priority Critical patent/CN106520723B/zh
Publication of CN106520723A publication Critical patent/CN106520723A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106520723B publication Critical patent/CN106520723B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8241Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8261Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield
    • C12N15/8271Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance
    • C12N15/8273Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for drought, cold, salt resistance

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本发明提供了蛋白VvMas,编码基因,含有上述编码基因的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌,扩增上述编码基因全长或其任意片段的引物对;还提供了蛋白VvMas,编码基因,含有上述编码基因的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌在提高植物耐盐性中的应用。本发明的蛋白及其编码基因对培育耐盐性植物品种具有重要的应用价值,从而提高农作物产量具有重要意义,将在农业领域具有广阔的应用空间和市场前景。

Description

蛋白VvMas、编码基因及其在提高植物耐盐性中的应用
技术领域
本发明涉及一种植物耐盐性相关蛋白VvMas及其编码基因与应用,特别是来源于葡萄的耐盐性相关蛋白VvMas及其编码基因与应用。
背景技术
世界上存在大面积的盐渍化的土地。据统计,全世界共有8亿hm2盐碱地,在灌溉地区还有占耕地面积33%的次生盐渍化土地,土壤的盐溃化严重影响现代农业的发展。就我国而言,在全国18亿亩耕地中有近十分之一的次生盐溃化土地,另外还有2000万hm2盐碱荒地。一般来说,盐浓度在0.2%-0.5%会影响作物的生长,但是盐碱地的盐分大都在0.6%-10%。大面积的盐渍化土地的存在严重影响了粮食生产,成为限制农业生产的主要因素。随着世界人口的剧增及可耕地面积的逐年下降,粮食生产安全受到了严重威胁,对于人均耕地面积相对较小的中国更是日益严重的问题。通过对植物耐盐机理的深入研究,培育耐盐作物新品种是利用盐碱地资源最经济、有效的措施之一。
植物的耐盐机理相当复杂,它涉及到生长发育、形态结构、生理特征以及代谢调节等诸多方面。当植物受到盐胁迫时,植物的形态、生理生化等方面都会发生一系列的变化,才能维持其生存。盐害抑制植物组织、器官的生长和分化,影响植物细胞膜结构,使细胞膜透性增大,降低光合速率,导致大量电解质和非电解质外渗,膜脂组分发生改变,膜蛋白的组分和活性受到影响,进而影响植物的生理代谢。因此植物在长期的进化及适应过程中,逐步形成了一系列抵御外界不良环境变化的机制。
植物在盐胁迫条件下,会采用一定的策略去阻止或减轻盐的危害,在长期的进化过程中,植物发展出了一系列的耐盐机制。随着分子生物学的迅速发展,植物耐盐生理生化机制日益明确,使得克隆与植物耐盐相关基因成为可能。加强植物耐盐生理的研究,探明植物在逆境下的生命活动规律并加以人为调控,培育具有抵抗不良环境性状的优良品种,以提高作物的产量和品质,对于获得农业高产稳产具有重要意义。
发明内容
技术问题:为了解决现有技术的缺陷,本发明提供了一种植物耐盐性相关蛋白VvMas及其编码基因,还提供了上述蛋白的应用。
技术方案:本发明提供的与植物耐盐性相关蛋白,其名称为VvMas(α/β水解酶),来源于葡萄(Vitis vinifera)是如下(a)或(b):
(a)由序列表中序列SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;
(b)将序列表中序列SEQ ID NO:2的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物耐盐性相关的由SEQ ID NO:2衍生的蛋白质。
本发明还提供了编码蛋白VvMas的基因。
所述基因,与碳氮代谢相关蛋白,为如下(1)-(3)中任一所述的基因:
(1)其核苷酸序列为SEQ ID NO:1所示的DNA分子;
(2)在严格条件下与(1)限定的DNA序列杂交且编码植物耐盐性相关蛋白的DNA分子;
(3)与(1)或(2)限定的DNA序列至少具有70%、至少具有75%、至少具有80%、至少具有85%、至少具有90%、至少具有95%、至少具有96%、至少具有97%、至少具有98%或者至少具有99%同源性且编码植物耐盐性相关蛋白的DNA分子。
上述严格条件可为用6×SSC,0.5%SDS的溶液,在65℃下杂交,然后用2×SSC,0.1%SDS和1×SSC,0.1%SDS各洗膜一次。
序列SEQ ID NO:1由1224个碱基组成,编码序列表中序列SEQ ID NO:2所示的蛋白。
本发明还提供了含有所述与植物耐盐性相关蛋白的编码基因的表达盒、重组表达载体、转基因细胞系或重组菌。
所述重组表达载体为将上述基因***表达载体中即得。
具体地,所述重组载体是在载体pCBGUS的多克隆位点间***所述编码基因得到的。
其中,所述载体pCBGUS是通过包括如下步骤的方法得到的:
(1)将pCAMBIA1301载体经过Hind III和EcoR I双酶切,回收载体大片段;
(2)将pBI 121载体经过Hind III和EcoR I双酶切,回收包含gusA基因的片段;
(3)将步骤(1)中回收的载体大片段与步骤(2)中回收的包含gusA基因的片段连接,即得载体pCBGUS。
所述pCAMBIA1301载体购自CAMBIA公司;所述pBI 121载体购自Clontech公司。
本发明还提供了扩增所述与植物耐盐性相关蛋白的编码基因全长或其任一片段的引物对。
具体地,所述引物对序列如下:
GSP-1:5’-CTGAGACGAGTTGGGGTGGAA-3’
GSP-2:5’-GTTTTCCCAGTCACGAC-3’
GSP-3:5’-GACTTGGCCTCCAGGTTGACCTTGA-3’
GSP-4:5’-GGCCACGCGTCGACTAGTACGGGGGGGGGG-3’
GSP-5:5’-ATGAAAGGCGTCTTTTCGGCGCCAG-3’
GSP-6:5’-TTACACAAGACATCTACTTTTCCAA-3’
本发明还提供了蛋白VvMas、其编码基因或其重组载体、表达盒、转基因细胞系、重组菌在提高植物耐盐性中的应用;所述植物为双子叶植物或单子叶植物。
本发明还提供了一种培育转基因植物的方法,包括以下步骤:将权利要求1所述蛋白的编码基因导入目的植物,即得。
具体地,权利要求1所述蛋白的编码基因是通过权利要求4或5所述的重组载体导入目的植物;所述植物具体为双子叶植物或单子叶植物。
所述目的植物为双子叶植物或单子叶植物;所述双子叶植物优选拟南芥或水稻。
有益效果:本发明提供的VvMas基因所编码的蛋白可以提高植物的耐盐性,具有重要的应用价值,为提高葡萄耐盐性的研究提供重要的依据。
本发明的蛋白及其编码基因对培育耐盐性植物品种具有重要的应用价值,从而提高农作物产量具有重要意义,将在农业领域具有广阔的应用空间和市场前景。
附图说明
图1本发明葡萄VvMas基因植物表达载体简图。
图2本发明VvMas转基因拟南芥植株的PCR检测结果图。
图3本发明VvMas转基因水稻植株的PCR检测结果图。
图4本发明VvMas转基因拟南芥植株的耐盐性盆栽鉴定图。
图5本发明VvMas转基因水稻植株的耐盐性离体鉴定图。
图6本发明VvMas转基因水稻植株的耐盐性水培鉴定图。
图7本发明VvMas转基因水稻植株的耐盐性盆栽鉴定图。
具体实施方式
下述实施例中,所用的试验材料及其来源包括:
葡萄(Vitis vinifera)品种PN40024,由淮阴工学院生命科学与食品工程学院江苏省植物生产与加工实践教育中心实验室保存。
拟南芥(Arabidopsis thaliana)的种子经过2.5%(v/v)CaClO2消毒后种植在黑土:蛭石:珍珠岩(1:1:1)的混合基质中,22℃,16h光照培养(16h光照,8h黑暗,冷光源)生长2周。
水稻(Oryza sativa)品种中花11号,由淮阴工学院生命科学与食品工程学院江苏省植物生产与加工实践教育中心实验室保存。
大肠杆菌(Escherichia coli)DH5α由淮阴工学院生命科学与食品工程学院江苏省植物生产与加工实践教育中心实验室保存。克隆载体PMD-18-Simple T、各类限制性内切酶、Taq聚合酶、连接酶、dNTP、10×PCR buffer和DNA marker购自宝生物工程大连有限公司。所有的化学试剂都从美国西格玛化学公司和上海国药化学试剂公司购买。
本发明中常规的分子生物学操作具体参见《分子克隆》【Molecular Cloning.2nded.Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989】。
下述实施例中常规的基因操作参照分子克隆文献进行【Sambook J,Frets EF,Mannsdes T et al.In:Molecular Cloning.2nd ed.Cold Spring Harbor LaboratoryPress,1989】。
实施例1葡萄耐盐性相关的蛋白及其编码基因的获得
1.实验材料
将葡萄品种PN40024无菌苗展开叶叶片取下,液氮速冻,-80℃保存。
2.叶片总RNA提取和纯化
取PN40024无菌苗展开叶叶片约2.0g,在液氮中研磨成粉状,加入10mL离心管,用Applygen植物RNA提取试剂盒(Applygen Technologies Inc,Beijing)提取甘薯块根总RNA,试剂盒中包括:Plant RNA Reagent,植物组织裂解、分离RNA、去除植物多糖和多酚;Extraction Reagent,有机抽提去除蛋白质、DNA、多糖和多酚;Plant RNA Aid,去除植物多糖多酚和次生代谢产物。利用QIAGEN Oligotex Mini mRNA Kit(QIAGEN,GmbH,Germany)从总RNA中纯化mRNA。最后,取1μL于1.2%琼脂糖凝胶电泳检测其完整性,另取2μL稀释至500μL,用紫外分光光度计检测其质量(OD260)和纯度(OD260/OD280),提取的PN40024无菌苗叶片总RNA,经非变性胶琼脂糖凝胶电泳检测,28S和18S条带清晰,且二者亮度比值为1.5~2︰1,表明总RNA没有降解,纯化所得mRNA符合实验要求,可用于葡萄VvMas蛋白cDNA全长的克隆。
3.VvMas蛋白cDNA的全长克隆
以本实验室获得的VvMas EST片段设计引物进行VvMas蛋白cDNA的全长克隆。
(1)3’-RACE
以PN40024cDNA为模板,用VvMas EST正向引物GSP-1和反向引物GSP-2进行PCR反应。引物序列如下:
GSP-1:5’-CTGAGACGAGTTGGGGTGGAA-3’
GSP-2:5’-GTTTTCCCAGTCACGAC-3’
PCR得到的3’RACE片段,回收后连接pMD19-T载体(购自北京六合通经贸有限公司,产品目录号为D102A)进行TA克隆,以BcaBESTTM Sequencing Primers/M13Primers通用引物进行测序。
(2)5’-RACE
以PN40024cDNA为模板,用VvMas EST正向引物GSP-3和反向引物GSP-4进行PCR反应。引物序列如下:
GSP-3:5’-GACTTGGCCTCCAGGTTGACCTTGA-3’
GSP-4:5’-GGCCACGCGTCGACTAGTACGGGGGGGGGG-3’
PCR得到的5’RACE片段,回收后连接pMD19-T载体(购自北京六合通经贸有限公司,产品目录号为D102A)进行TA克隆,以BcaBESTTM Sequencing Primers/M13Primers通用引物进行测序。
(3)PCR扩增VvMas蛋白cDNA的编码区
利用DNAMAN 7.0软件拼接候选的葡萄VvMas蛋白cDNA序列。进一步设计正向引物GSP-5和反向引物GSP-6进行PCR扩增VvMas蛋白cDNA的编码区。引物序列如下:
GSP-5:5’-ATGAAAGGCGTCTTTTCGGCGCCAG-3’
GSP-6:5’-TTACACAAGACATCTACTTTTCCAA-3’
以PN40024叶片总RNA经Oligo(dT)反转录为模板,用高保真的FastPfu酶,进行PCR扩增,PCR条件为95℃1min,随后95℃20s,53℃20s和72℃1min,进行40个循环,最后72℃延伸10min。琼脂糖凝胶电泳检测PCR扩增产物,获得1224bp长度的扩增片段。
综合上述步骤的结果,获得了目的cDNA序列,其核苷酸序列如序列表中序列SEQID NO:1所示。序列表中序列SEQ ID NO:1由1224个碱基组成,自5’端第1位-第1224位碱基为其开放阅读框,编码具有序列表中序列SEQ ID NO:2所示的氨基酸残基序列的蛋白质。序列表中序列SEQ ID NO:2由407个氨基酸残基组成。将该基因命名为VvMas,将其编码的蛋白命名为VvMas。
实施例2 VvMas基因过表达载体的构建
将实施例1中测序鉴定正确的含有序列表SEQ ID NO:1所示核苷酸的DNA片段用BamH I和Sac I进行双酶切,用1%琼脂糖凝胶回收DNA片段,通过T4DNA连接酶将回收的VvMas基因片段与含有双35S启动子pYPx245质粒连接,酶切鉴定和序列分析测定获得了含有葡萄VvMas基因的重组质粒AH128。该表达载体还包含gusA报告基因和带内含子卡那霉素抗性标记基因,载体如图1所示。
实施例3VvMas基因转化拟南芥
将实施例2构建的葡萄VvMas基因的植物表达载体pCAMBIA1301-VvMas用蘸花法转化拟南芥,具体方法如下:
1.农杆菌的准备
(1)将pCAMBIA1301-VvMas用电击法转化根癌农杆菌LBA4404菌株(BiovectorCo.,LTD),得到含有pCAMBIA1301-VvMas的重组农杆菌,并涂布于含有卡那霉素抗性的平板筛选转化子。
(2)挑取农杆菌单菌接种于5mL LB液体培养基(利福平50μg/mL,氯霉素100μg/mL)中,28℃,250rpm培养20h。
(3)取1mL菌液转接入20-30mL LB液体培养基(利福平50μg/mL,氯霉素100μg/mL)中,28℃,250rpm培养约12h,测OD 600≈1.5。
(4)8000rpm,4℃,10min离心收集菌体,重悬于农杆菌转化渗透液(5%蔗糖,0.05%Silwet L-77)并稀释至OD 600≈0.8。
2.拟南芥蘸花法转化
(1)将拟南芥的花薹浸入上述侵染液中,轻轻搅动约10s后取出,全部转化完毕后,用保鲜袋罩住拟南芥,以保持湿润环境,水平放置,22℃避光培养,24h后去掉保鲜袋直立培养。
(2)初次转化四天后,可再进行一次转化,重复两次,总共转化三次,这样可以对花序上发育的不同时期的花蕾进行转化,提高转化效率。
(3)生长约两个月后,收集种子,4℃冰箱储存待用。
经过蘸花法转化的拟南芥生长约两个月后,正常开花结子。
实施例3 VvMas基因转水稻
将实施例2构建的葡萄VvMas基因的植物表达载体pCAMBIA1301-VvMas转化水稻,具体方法如下:
1.农杆菌的准备
(1)将pCAMBIA1301-VvMas用电击法转化根癌农杆菌EHA105菌株(Biovector Co.,LTD),得到含有pCAMBIA1301-VvMas的重组农杆菌,并涂布于含有卡那霉素抗性的平板筛选转化子。
(2)挑取农杆菌单菌接种于5mL LB液体培养基(利福平50μg/mL,氯霉素100μg/mL)中,28℃,250rpm培养20h。
(3)取1mL菌液转接入20-30mL LB液体培养基(利福平50μg/mL,氯霉素100μg/mL)中,28℃,250rpm培养约12h,测OD 600≈1.5。
(4)8000rpm,4℃,10min离心收集菌体,重悬于农杆菌转化渗透液(5%蔗糖,0.05%Silwet L-77)并稀释至OD 600≈0.8。
2.水稻成熟胚愈伤的获取
(1)将成熟的水稻品种中花11号种子去掉颖壳,用70%酒精消毒1-2min;
(2)然后用20%的次氯酸钠浸泡30-40min,用无菌蒸馏水冲洗4遍,将种子转移到灭过菌的滤纸上吸干表面水分,然后接种在NB诱导培养基上;
(3)暗培养7-10d后,当盾片膨大,胚乳***时,去掉胚和芽,把剥下的胚性愈伤转移到NB继代培养基上,大约3w继代一次,继代2-3次后就可以作为受体进行转化。
3.农秆菌介导转化水稻愈伤组织
(1)选取良好的胚性愈伤组织放于上述侵染液中,浸泡30min;
(2)将愈伤组织取出,用无菌滤纸吸去多余菌液,然后置于NB共培养培养基上培养至刚有菌落出现(大约2-3d);
(3)用无菌水振荡清洗3-4次,直至上清液完全清洁为止,用500mg/L头孢霉素溶液振荡清洗40min;
(4)取出愈伤组织,放入只带滤纸的无菌培养皿中0.4m/s风干4h,转入NB筛选培养基筛选两轮(每轮3-4w);
(5)将抗性愈伤进行预分化2-3w,然后转移到分化培养基中光照培养2-3w;
(6)待幼芽长至约1cm时转入壮苗培养基培养30d左右;
(7)揭去封口膜炼苗培养一周左右,然后移栽到土中。
实施例4 VvMas基因转基因拟南芥植株PCR检测
1.转基因拟南芥种子的筛选
(1)称25-30mg种子放入1.5mL离心管;
(2)1mL 75%乙醇消毒1min(不停摇晃振荡),8000rpm离心5s,去上清;
(3)加入1mL过滤后的漂白粉(2.5%)消毒15min(不停摇晃振荡,充分消毒),8000rpm离心5s,去上清;
(4)无菌水洗涤3-4次;
(5)将种子均匀的播撒到1/2MS平板(潮霉素50μg/mL)上,Parafilm膜封口,4℃冰箱放置两天,22℃,16h光照培养10天。
(6)将抗性植株移栽到盆中培养,苗稍大后,进行GUS活性检测,选出阳性植株(T1)培养至开花结实,收集T1植株上所结T2种子,进一步筛选得到T3种子。
2.转基因拟南芥植株PCR检测
(1)试验方法
用CTAB法提取T3拟南芥转基因植株和野生型植株的基因组DNA。用常规方法进行PCR检测,所使用的VvMas基因引物为:primer 1:5’-ACAGCGTCTCCGACCTGATGCA-3’和primer2:5’-AGTCAATGACCGCTGTTATGCG-3’。在0.2mL Eppendorf离心管中加入10×PCRbuffer 2μL、4dNTP(10mol/L)1μL、引物(10μmol/L)均为1μL、模板DNA(50ng/uL)2μL、TaqDNA聚合酶0.25μL,加ddH2O至总体积20μL。反应程序为94℃预变性5min,94℃变性30s,55℃复性30s,72℃延伸2min,共35个循环。
(2)试验结果
电泳检测扩增结果见图2(图2中,泳道M为Maker;泳道W:水;泳道P:阳性对照(重组质粒pCAMBIA1301-VvMas);泳道Col-0:野生型拟南芥植株;泳道#1-#5:为转化pCAMBIA1301-VvMas的拟南芥转基因植株)。从图中可见,转化pCAMBIA1301-VvMas的拟南芥拟转基因植株和阳性对照扩增出591bp的目标条带,表明VvMas基因已经整合到拟南芥的基因组中,并证明这些再生植株为转基因植株;野生型拟南芥植株没有扩增出591bp的目标条带。转基因植株为后续功能分析。
实施例5 VvMas基因转基因水稻植株PCR检测
(1)试验方法
用CTAB法提取T2水稻转基因植株和野生型植株的基因组DNA。用常规方法进行PCR检测,所使用的VvMas基因引物为:primer 1:5’-ACAGCGTCTCCGACCTGATGCA-3’和primer2:5’-AGTCAATGACCGCTGTTATGCG-3’。在0.2mL Eppendorf离心管中加入10×PCR buffer 2μL、4dNTP(10mol/L)1μL、引物(10μmol/L)均为1μL、模板DNA(50ng/uL)2μL、Taq DNA聚合酶0.25μL,加ddH2O至总体积20μL。反应程序为94℃预变性5min,94℃变性30s,55℃复性30s,72℃延伸2min,共35个循环。
(2)试验结果
电泳检测扩增结果见图3(图3中,泳道M为Maker;泳道W:水;泳道P:阳性对照(重组质粒pCAMBIA1301-VvMas);泳道WT:野生型水稻植株;泳道OE1-OE11:为转化pCAMBIA1301-VvMas的水稻转基因植株)。从图中可见,转化pCAMBIA1301-VvMas的水稻拟转基因植株和阳性对照扩增出591bp的目标条带,表明VvMas基因已经整合到水稻的基因组中,并证明这些再生植株为转基因植株;野生型水稻植株没有扩增出591bp的目标条带。转基因植株为后续功能分析。
实施例6 VvMas基因转基因拟南芥植株耐盐性鉴定
(1)试验方法
将转基因拟南芥和野生型种子在1/2MS培养基上培养2w后,将植株移栽到盆中培养2w后,进行盐胁迫处理。用含有300mM NaCl的1/2霍格兰营养液每个2d灌溉1次,每次200mL,处理4w,观察植株生长情况并照相、统计存活率。
(2)试验结果
结果显示,通过耐盐性盆栽鉴定,结果见图4,盐处理4w后,转基因植株的生长状态显著优于野生型植株,转基因植株的存活率显著高于野生性植株。表明过表达VvMas基因显著提高转基因拟南芥植株的耐盐性。
实施例7 VvMas基因转基因水稻植株耐盐性鉴定
1.转基因水稻植株生长势比较
(1)试验方法
将转基因水稻材料和野生型材料的种子消毒,种子播种在MS固体平板上,种子发芽2-3d后,选取发芽状态一致的种子,分别播种在MS和MS+NaCl(200mM)的不同中指管培养基上,苗生长7-10d之后,不同处理的苗长势开始出现差异,进行照相和生长势统计,包括苗长和鲜重数据。
(2)试验结果
结果显示,在盐胁迫处理条件下,结果见图5,转基因材料和野生型WT材料均因为盐胁迫条件的存在,植株变小;但是转基因材料和野生型WT相比,生长状态相对较好,生长势数据统计显示,转基因材料的的苗长和鲜重均优于野生型WT材料。
2.转基因水稻植株耐盐性水培鉴定
(1)试验方法
将纯合的T2转基因水稻和野生型水稻种子接种在MS培养基上,生长大约3-4d。挑选长势一致的幼苗,移栽到96孔PCR板(其底部已经被剪掉)中,每隔1d更换一次营养液,避免苗根部长菌,正常生长4w后;将其转移到200mM NaCl霍格兰溶液中进行胁迫处理2w,观察其表型,进行照相并调查其存活率。
(2)试验结果
结果显示,在盐胁迫处理条件2w后,结果见图6,转基因材料与野生型材料相比,差异很明显,转基因材料的生长状态显著优于野生型材料,转基因植株的存活率显著高于野生性植株。表明过表达VvMas基因显著提高转基因水稻植株的耐盐性。
3.转基因水稻植株耐盐性盆栽鉴定
(1)试验方法
为了进一步验证转基因水稻材料的耐盐性,将纯合的T2转基因水稻和野生型水稻种子表面消毒,用纯净水催芽,接种在MS培养基上,生长大约3-4d。挑选长势一致的幼苗,种植在以营养土:蛭石=1:2的营养土中,注意每天浇水,等到植株长到4片真叶时开始进行盐胁迫处理。用含有200mM NaCl的1/2霍格兰营养液每个2d灌溉1次,每次200mL,处理2w,观察其表型,进行照相并调查其存活率。
(2)试验结果
图7结果显示在盐胁迫处理条件2w后,耐盐盆栽实验表明转基因材料与野生型材料相比,差异很明显,转基因材料的生长状态显著优于野生型材料,转基因植株的存活率显著高于野生性植株。表明过表达VvMas基因显著提高转基因水稻植株的耐盐性。
<110> 淮阴工学院
<120> 蛋白VvMas、编码基因及其在提高植物耐盐性中的应用
<130> 20161118002
<160> 8
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 1224
<212> DNA
<213> Vitis vinifera
<220>
<221> misc_feature
<222> (1)..(1224)
<400> 1
atgaaaggcg tcttttcggc gccaggagat tacatccact tcaagtctca ggtccctctt 60
cacaagatcc ccattggcac aaagcagtgg cggtattatg attttggtcc aaaagtggtc 120
cctccactta tttgtcttcc tgggacagca ggaactgcag atgtctatta caaacagata 180
atgtcattgt ccataaaggg ttaccgggtg atctctgttg atattcctcg cgtatggaac 240
catcatgagt ggattcaagc atttgaaaag tttttggatg ctattgatgt gcaccatata 300
catctttatg gcacatccct tggaggcttc ctggcacaac tttttgctca gcatcgtcca 360
agacgggtta ggtcgttgat tctctcaaat tcatttttgg agacacgcag tttctcatct 420
gcaatgccat gggcccctat tgtcagttgg accccttctt ttttgctgaa gagatatgtc 480
ttaacgggaa ttccagatgg cccccatgaa ccatttattg cagattcagt agactttgtt 540
gtttcccagg ttgaaacact ctcaagagag gacttggcct ccaggttgac cttgactgtt 600
gatgctgctt ccattggacc tcttcttctc tcagattcat tcatcactct aatggataca 660
aatgactact gttcaattcc tcaacaactc aaagatcagc tgagtgaaag gtaccctgga 720
gcaaggcgag catacttaaa aactggaggt gatttcccat ttctttcacg ttcagatgaa 780
gtaaacctac atcttcagtt acacctgaga cgagttgggg tggaagcccg tccagatttg 840
gtcaagggta tctcaaagga tggtagtggt gggagttcta gtgaaaagaa tgatgaaaga 900
gaagattcag atgttcctcc taaggacaat gggggaagtc ctgaaagccc ttccactgaa 960
acccaattgc cagaggctcc agaaagttcg ggttctcata gcttagatga ccagctcctc 1020
agcaatgcaa aggtttgctt caccagtcct gaacatgtga ggcttcccat atctcatgca 1080
ttttttgaga aacagcaaga cattgtatcc acaaggtttg tccaaccggc ttgggagatt 1140
tttattcttt gtctgcttcc tctctatgtg gaaacaatgt acattacttg gattttttgt 1200
tggaaaagta gatgtcttgt gtaa 1224
<210> 2
<211> 407
<212> PRT
<213> Vitis vinifera
<220>
<221> MISC_FEATURE
<222> (1)..(407)
<400> 2
Met Lys Gly Val Phe Ser Ala Pro Gly Asp Tyr Ile His Phe Lys Ser
1 5 10 15
Gln Val Pro Leu His Lys Ile Pro Ile Gly Thr Lys Gln Trp Arg Tyr
20 25 30
Tyr Asp Phe Gly Pro Lys Val Val Pro Pro Leu Ile Cys Leu Pro Gly
35 40 45
Thr Ala Gly Thr Ala Asp Val Tyr Tyr Lys Gln Ile Met Ser Leu Ser
50 55 60
Ile Lys Gly Tyr Arg Val Ile Ser Val Asp Ile Pro Arg Val Trp Asn
65 70 75 80
His His Glu Trp Ile Gln Ala Phe Glu Lys Phe Leu Asp Ala Ile Asp
85 90 95
Val His His Ile His Leu Tyr Gly Thr Ser Leu Gly Gly Phe Leu Ala
100 105 110
Gln Leu Phe Ala Gln His Arg Pro Arg Arg Val Arg Ser Leu Ile Leu
115 120 125
Ser Asn Ser Phe Leu Glu Thr Arg Ser Phe Ser Ser Ala Met Pro Trp
130 135 140
Ala Pro Ile Val Ser Trp Thr Pro Ser Phe Leu Leu Lys Arg Tyr Val
145 150 155 160
Leu Thr Gly Ile Pro Asp Gly Pro His Glu Pro Phe Ile Ala Asp Ser
165 170 175
Val Asp Phe Val Val Ser Gln Val Glu Thr Leu Ser Arg Glu Asp Leu
180 185 190
Ala Ser Arg Leu Thr Leu Thr Val Asp Ala Ala Ser Ile Gly Pro Leu
195 200 205
Leu Leu Ser Asp Ser Phe Ile Thr Leu Met Asp Thr Asn Asp Tyr Cys
210 215 220
Ser Ile Pro Gln Gln Leu Lys Asp Gln Leu Ser Glu Arg Tyr Pro Gly
225 230 235 240
Ala Arg Arg Ala Tyr Leu Lys Thr Gly Gly Asp Phe Pro Phe Leu Ser
245 250 255
Arg Ser Asp Glu Val Asn Leu His Leu Gln Leu His Leu Arg Arg Val
260 265 270
Gly Val Glu Ala Arg Pro Asp Leu Val Lys Gly Ile Ser Lys Asp Gly
275 280 285
Ser Gly Gly Ser Ser Ser Glu Lys Asn Asp Glu Arg Glu Asp Ser Asp
290 295 300
Val Pro Pro Lys Asp Asn Gly Gly Ser Pro Glu Ser Pro Ser Thr Glu
305 310 315 320
Thr Gln Leu Pro Glu Ala Pro Glu Ser Ser Gly Ser His Ser Leu Asp
325 330 335
Asp Gln Leu Leu Ser Asn Ala Lys Val Cys Phe Thr Ser Pro Glu His
340 345 350
Val Arg Leu Pro Ile Ser His Ala Phe Phe Glu Lys Gln Gln Asp Ile
355 360 365
Val Ser Thr Arg Phe Val Gln Pro Ala Trp Glu Ile Phe Ile Leu Cys
370 375 380
Leu Leu Pro Leu Tyr Val Glu Thr Met Tyr Ile Thr Trp Ile Phe Cys
385 390 395 400
Trp Lys Ser Arg Cys Leu Val
405
<210> 3
<211> 21
<212> DNA
<213> Artificial
<220>
<223> GSP-1
<220>
<221> misc_feature
<222> (1)..(21)
<400> 3
ctgagacgag ttggggtgga a 21
<210> 4
<211> 17
<212> DNA
<213> Artificial
<220>
<223> GSP-2
<220>
<221> misc_feature
<222> (1)..(17)
<400> 4
gttttcccag tcacgac 17
<210> 5
<211> 25
<212> DNA
<213> Artificial
<220>
<223> GSP-3
<220>
<221> misc_feature
<222> (1)..(25)
<400> 5
gacttggcct ccaggttgac cttga 25
<210> 6
<211> 30
<212> DNA
<213> Artificial
<220>
<223> GSP-4
<220>
<221> misc_feature
<222> (1)..(30)
<400> 6
ggccacgcgt cgactagtac gggggggggg 30
<210> 7
<211> 25
<212> DNA
<213> Artificial
<220>
<223> GSP-5
<220>
<221> misc_feature
<222> (1)..(25)
<400> 7
atgaaaggcg tcttttcggc gccag 25
<210> 8
<211> 25
<212> DNA
<213> Artificial
<220>
<223> GSP-6
<220>
<221> misc_feature
<222> (1)..(25)
<400> 8
ttacacaaga catctacttt tccaa 25

Claims (10)

1.一种蛋白,是如下(a)或(b):
(a)由序列表中序列SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;
(b)将序列表中序列SEQ ID NO:2的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物耐盐性相关的由SEQ ID NO:2衍生的蛋白质。
2.编码权利要求1所述蛋白的基因。
3.如权利要求2所述的基因,其特征在于:所述基因是如下(1)-(3)中任何一种的DNA分子;
(1)其核苷酸序列为SEQ ID NO:1所示的DNA分子;
(2)在严格条件下与(1)限定的DNA序列杂交且编码植物耐盐性相关蛋白的DNA分子;
(3)与(1)或(2)限定的DNA序列至少具有70%、至少具有75%、至少具有80%、至少具有85%、至少具有90%、至少具有95%、至少具有96%、至少具有97%、至少具有98%或者至少具有99%同源性且编码植物耐盐性相关蛋白的DNA分子。
4.含有权利要求2或3所述基因的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。
5.如权利要求4所述的重组载体,其特征在于:所述重组载体为将权利要求2或3所述基因***表达载体中即得。
6.扩增权利要求2或3所述基因全长或其任意片段的引物对。
7.如权利要求6所述的引物对,其序列如下:
GSP-1:5’-CTGAGACGAGTTGGGGTGGAA-3’;
GSP-2:5’-GTTTTCCCAGTCACGAC-3’;
GSP-3:5’-GACTTGGCCTCCAGGTTGACCTTGA-3’;
GSP-4:5’-GGCCACGCGTCGACTAGTACGGGGGGGGGG-3’;
GSP-5:5’-ATGAAAGGCGTCTTTTCGGCGCCAG-3’;
GSP-6:5’-TTACACAAGACATCTACTTTTCCAA-3’。
8.权利要求1所述蛋白、权利要求2或3所述编码基因或权利要求4所述重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌在提高植物耐盐性中的应用;所述植物为双子叶植物或单子叶植物。
9.一种培育转基因植物的方法,其特征在于:包括以下步骤:将权利要求1所述蛋白的编码基因导入目的植物,即得。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于:权利要求1所述蛋白的编码基因是通过权利要求4或5所述的重组载体导入目的植物;所述植物具体为双子叶植物或单子叶植物。
CN201611045870.6A 2016-11-22 2016-11-22 蛋白VvMas、编码基因及其在提高植物耐盐性中的应用 Active CN106520723B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611045870.6A CN106520723B (zh) 2016-11-22 2016-11-22 蛋白VvMas、编码基因及其在提高植物耐盐性中的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611045870.6A CN106520723B (zh) 2016-11-22 2016-11-22 蛋白VvMas、编码基因及其在提高植物耐盐性中的应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106520723A true CN106520723A (zh) 2017-03-22
CN106520723B CN106520723B (zh) 2020-01-21

Family

ID=58356686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611045870.6A Active CN106520723B (zh) 2016-11-22 2016-11-22 蛋白VvMas、编码基因及其在提高植物耐盐性中的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106520723B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107663232A (zh) * 2017-10-27 2018-02-06 淮阴工学院 植物抗逆相关蛋白OsIAA18及其编码基因与应用
CN108047320A (zh) * 2018-02-13 2018-05-18 淮阴工学院 蛋白GmMYB12及编码基因在提高大豆异黄酮积累和耐盐性中的应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103204915A (zh) * 2013-04-11 2013-07-17 中国农业大学 甘薯耐盐相关蛋白IbEST及其编码基因与应用

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103204915A (zh) * 2013-04-11 2013-07-17 中国农业大学 甘薯耐盐相关蛋白IbEST及其编码基因与应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DEGAO LIU ET AL.: "A Novel a/b-Hydrolase Gene IbMas Enhances Salt Tolerance in Transgenic Sweetpotato", 《PLOS ONE》 *
无: "XM_002267775.4", 《GENBANK》 *
无: "XP_002267811.1", 《GENBANK》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107663232A (zh) * 2017-10-27 2018-02-06 淮阴工学院 植物抗逆相关蛋白OsIAA18及其编码基因与应用
CN107663232B (zh) * 2017-10-27 2019-09-24 淮阴工学院 植物抗逆相关蛋白OsIAA18及其编码基因与应用
CN108047320A (zh) * 2018-02-13 2018-05-18 淮阴工学院 蛋白GmMYB12及编码基因在提高大豆异黄酮积累和耐盐性中的应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN106520723B (zh) 2020-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106868021B (zh) 控制水稻种子大小基因OsNAC1及其应用
CN110628808B (zh) 拟南芥AtTCP5基因及其在调控株高上的应用
CN107383179B (zh) 一种与植物耐逆性相关蛋白GsSLAH3及其编码基因与应用
CN110128514B (zh) 水稻孕穗期耐冷性相关蛋白CTB4b及编码基因与应用
CN110643618A (zh) 小桐子MYB类转录因子JcMYB16基因及其在提高植物抗旱性中的应用
CN110004156A (zh) 与黄萎病抗性相关的GhCML20基因及其应用
CN114480431A (zh) 玉米ZmBES1/BZR1-10基因在提高植物耐旱性和产量中的应用
CN102154321B (zh) 一种培育抗逆转基因水稻的方法
CN103451192A (zh) 欧美杨PdMYB2基因及其应用
CN113322261B (zh) 大豆ABC转运蛋白基因GmALS3在耐低磷和抗铝毒胁迫植物育种中的应用
CN102226188A (zh) 水稻转录因子OsAP21基因的应用
CN116891862B (zh) 一种沟叶结缕草耐盐基因ZmLA1、蛋白及其应用
CN101698854A (zh) 转盐芥cbf1基因提高玉米、小麦抗旱耐盐性的应用
CN106892973A (zh) 植物抗逆性相关蛋白GhMYB4及编码基因与应用
CN106520723A (zh) 蛋白VvMas、编码基因及其在提高植物耐盐性中的应用
CN103602688B (zh) 菊芋Na+/H+逆向转运蛋白基因HtNHX1和HtNHX2及其应用
CN107663232B (zh) 植物抗逆相关蛋白OsIAA18及其编码基因与应用
CN115851660A (zh) 蛋白OsPIS及编码基因在提高植物抗逆性中的应用
CN111454966B (zh) 一种春兰CgWRKY4基因及其应用
CN107630021A (zh) 芦笋耐盐基因AoSOS2及其编码的蛋白与应用
CN107417780A (zh) Ubc32蛋白及其编码基因在调控植物耐旱性中的应用
CN107142266B (zh) ZmRCI2-8基因及其在促进非生物胁迫条件下植物发芽和侧根生长中的应用
CN106336453B (zh) 一种棉花抗黄萎病相关蛋白GaRPL18及其编码基因与应用
CN111171124A (zh) 一种植物抗逆性相关蛋白VvIAA18及编码基因与应用
CN104341491B (zh) 植物耐旱性相关蛋白OsERF62及其编码基因与应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20170322

Assignee: Shuyang Yize Landscape Engineering Co.,Ltd.

Assignor: HUAIYIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY

Contract record no.: X2020980008884

Denomination of invention: Protein vvmas, coding genes and their application in improving salt tolerance of plants

Granted publication date: 20200121

License type: Common License

Record date: 20201208

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20231123

Address after: 250000 Hengda Yueting, No. 58, Gongye North Road, Licheng District, Jinan City, Shandong Province

Patentee after: Dongdai (Jinan) Intelligent Technology Co.,Ltd.

Address before: 223005 Huaian 1 Jiangsu economic and Technological Development Zone

Patentee before: HUAIYIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY