CN112779234A - 毛竹PeAPX5基因及应用 - Google Patents

毛竹PeAPX5基因及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112779234A
CN112779234A CN202110057400.6A CN202110057400A CN112779234A CN 112779234 A CN112779234 A CN 112779234A CN 202110057400 A CN202110057400 A CN 202110057400A CN 112779234 A CN112779234 A CN 112779234A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gene
peapx5
plant
phyllostachys pubescens
arabidopsis thaliana
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
CN202110057400.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112779234B (zh
Inventor
李雪平
宋笑龙
李夷骞
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.)
International Center for Bamboo and Rattan
Original Assignee
International Center for Bamboo and Rattan
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 International Center for Bamboo and Rattan filed Critical International Center for Bamboo and Rattan
Priority to CN202110057400.6A priority Critical patent/CN112779234B/zh
Publication of CN112779234A publication Critical patent/CN112779234A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112779234B publication Critical patent/CN112779234B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0065Oxidoreductases (1.) acting on hydrogen peroxide as acceptor (1.11)
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y111/00Oxidoreductases acting on a peroxide as acceptor (1.11)
    • C12Y111/01Peroxidases (1.11.1)
    • C12Y111/01011L-ascorbate peroxidase (1.11.1.11)

Landscapes

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

Abstract

本发明公开了毛竹PeAPX5基因及应用。毛竹PeAPX5基因及其编码蛋白质的序列分别如SEQ ID NO:1和2所示。本发明首次从毛竹中克隆得到PeAPX5基因并通过在拟南芥中过表达该基因验证了其生物学功能。PeAPX5基因具有调控植物抗逆性的功能,能够为毛竹转基因研究提供有力工具,为毛竹抗性分子育种提供有价值的候选基因。

Description

毛竹PeAPX5基因及应用
技术领域
本发明涉及植物基因工程技术领域,具体地说,涉及毛竹PeAPX5基因及应用。
背景技术
毛竹(Phyllostachys edulis)是禾本科(Gramminales)竹亚科(Bambusoideae)刚竹属(Phyllostachys)散生竹种,在涵养水源、固土固沙、生物质能源开发等方面有巨大潜力,是重要的生态、经济和文化资源。然而,世界范围内的高温干旱问题是制约竹林生产的主要逆境因子。竹类植物在生长过程中需要充足的水分,尤其是笋的形成和生长,与水分供应十分密切。干旱严重影响了竹子的产量和质量。因此,进行竹种改良,培育抗旱性强的竹子新品种非常必要,也是扩大竹子分布范围,实现南竹北移的的一种重要的途径。而研究逆境条件下毛竹体内相关基因的功能则是进行新品种培育的分子基础工作,对于揭示竹子的抗逆分子机制,进而突破常规育种的局限性,加快竹子育种进程具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供毛竹PeAPX5基因及应用。
为了实现本发明目的,第一方面,本发明提供毛竹PeAPX5基因,其为编码如下蛋白质(a)或(b)的基因:
(a)由SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;
(b)SEQ ID NO:2所示序列经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等功能的由(a)衍生的蛋白质。
毛竹PeAPX5基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。本发明采用如下方法克隆得到PeAPX5基因:
⑴以毛竹叶片为材料提取总RNA,并将提取得到的总RNA反转录为cDNA。本发明中,毛竹总RNA的提取采用本领域常用的提取细胞总RNA的方法即可,本发明的实施例中具体可采用Trizol法。
⑵在提取得到毛竹总RNA后,将所述总RNA反转录合成cDNA。在本发明中,cDNA的合成采用本领域常规的cDNA合成方法即可,无其他特殊要求;本发明的实施例中具体可采用Promega公司的cDNA合成试剂盒进行cDNA的合成。
⑶在得到cDNA之后,进行PeAPX5基因的PCR扩增,得到目的片段。本发明中,PeAPX5基因PCR扩增的体系优选为20μL体系,包括:10×PCR Buffer 2.0μL,2.5mM dNTP Mix 2.0μL,10μM上、下游引物各1.0μL,cDNA模板2.0μL,5U/μL LA Taq DNA聚合酶0.2μL,ddH2O 11.8μL。PCR扩增反应程序优选为:94℃预变性5min;94℃变性30s;94℃退火30s;72℃延伸45s,35个循环;72℃10min;4℃保存。
用Oligo7软件设计引物扩增PeAPX5基因。引物序列如下:
上游引物:5′-ATGGCGAAGAACTACCCGGC-3′
下游引物:5′-TATGCATCAGCAAACCCCAGTTC-3′
⑷PCR扩增得到目的片段后,将所述目的片段进行测序,得到PeAPX5基因。在PCR扩增后优选对目的片段进行纯化,对于纯化的方法没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的DNA纯化试剂盒进行即可。
⑸纯化完成后,优选将所述纯化后的目的片段连接到pGEM-T Easy载体,导入大肠杆菌DH5α感受态细胞中,经菌落PCR验证为阳性克隆后进行测序。
第二方面,本发明提供含有毛竹PeAPX5基因的生物材料,所述生物材料包括但不限于重组DNA、表达盒、转座子、质粒载体、病毒载体、工程菌或非可再生的植物部分。
第三方面,本发明提供毛竹PeAPX5基因或含有该基因的生物材料在植物抗逆调控(提高植物抗逆性)中的应用;其中,所述抗逆是指抗干旱、抗盐、耐低温。
本发明所述植物包括但不限于拟南芥、毛竹。
第四方面,本发明提供毛竹PeAPX5基因或含有该基因的生物材料在制备转基因植物中的应用。
第五方面,本发明提供本发明还提供毛竹PeAPX5基因或含有该基因的生物材料在植物育种中的应用。
所述育种目的是为提高植物抗旱能力。PeAPX5基因参与毛竹干旱、低温和盐胁迫应答。
第六方面,本发明提供一种提高植物抗旱能力的方法,包括:利用基因工程手段,在植物中过表达毛竹PeAPX5基因;
所述过表达的方式选自以下1)~5),或任选的组合:
1)通过导入具有所述基因的质粒;
2)通过增加植物染色体上所述基因的拷贝数;
3)通过改变植物染色体上所述基因的启动子序列;
4)通过将强启动子与所述基因可操作地连接;
5)通过导入增强子。
进一步地,采用农杆菌介导法将毛竹PeAPX5基因转入到拟南芥植株中,获得该基因过表达的转基因植株。
优选地,将毛竹PeAPX5基因构建到植物表达载体pCAMBIA2300上,转化农杆菌,然后浸染拟南芥花序,筛选转基因植株。
在本发明的一个具体实施方式中,植物表达载体pCAMBIA2300-PeAPX5的构建方法如下:
以反转录合成的cDNA为模板,进行PCR反应,在PeAPX5基因的上、下游分别引入EcoRI和HindIII酶切位点;将扩增产物连接到pGEM-T Easy载体,转化DH5α感受态细胞,进行序列测定;提取质粒,经EcoRI和HindIII双酶切的PeAPX5基因片段与pCAMBIA2300-CaMV35S连接,转化,提取质粒,进行序列测定,植物表达载体pCAMBIA2300-PeAPX5构建完成。
转基因拟南芥的制备方法如下:
将构建的植物表达载体pCAMBIA2300-PeAPX5转化农杆菌菌株GV3101感受态;选取阳性克隆摇菌,花序侵染及纯合子种子筛选;提取拟南芥阳性苗叶片RNA,反转录成cDNA,用引物PeAPX5-F、PeAPX5-R进行PCR鉴定。
第七方面,本发明提供按照上述方法获得的转基因植物在植物育种中的应用。
育种方法包括但不限于转基因、杂交、回交、自交或无性繁殖。
本发明首次揭示了毛竹PeAPX5基因的生物学功能,通过构建PeAPX5基因表达载体,结合农杆菌介导的遗传转化法,异源转化拟南芥,考察PeAPX5对转基因拟南芥抗逆性的影响,并同时检测PeAPX5对毛竹干旱、低温和盐胁迫的响应,为毛竹转基因研究提供有力工具,为毛竹抗性分子育种提供有价值的候选基因。
附图说明
图1为本发明较佳实施例中PeAPX5基因克隆PCR产物电泳图(A)以及PCAMBIA2300-PeAPX5酶切产物电泳图(B);其中,A中泳道1-2为PeAPX5 PCR产物,B中泳道1-2为PCAMBIA2300-PeAPX5酶切产物,M为DNA Marker。
图2为本发明较佳实施例中构建植物重组表达载体pCAMBIA2300-PeAPX5的流程图。
图3为本发明较佳实施例中PeAPX5基因在干旱胁迫的毛竹根和叶中的相对表达量。
图4为本发明较佳实施例中PeAPX5基因在盐胁迫的毛竹根和叶中的相对表达量。
图5为本发明较佳实施例中PeAPX5基因在低温胁迫的毛竹根和叶中的相对表达量。
图6为本发明较佳实施例中转PeAPX5基因拟南芥和野生型拟南芥在干旱胁迫下的表型差异。
图7为本发明较佳实施例中转PeAPX5基因拟南芥和野生型拟南芥在低温胁迫下的可溶性糖含量(A)、MDA含量(B)、抗氧化酶活性(C)、CAT含量(D)和APX活性(E)的变化。
图8为本发明较佳实施例中转PeAPX5基因拟南芥和野生型拟南芥在盐胁迫下的可溶性糖含量(A)、MDA含量(B)、抗氧化酶活性(C)、CAT含量(D)和APX活性(E)的变化。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。若未特别指明,实施例均按照常规实验条件,如分子克隆实验手册(Sambrook J&Russell DW,MolecularCloning:a Laboratory Manual,2001),或按照制造厂商说明书建议的条件。
实施例1毛竹PeAPX5基因的克隆
以毛竹叶片为材料,按照Trizol RNA提取试剂盒(天根生化科技有限公司)说明书方法提取叶片总RNA,取1ng RNA按照反转录试剂盒(Promega,USA)反转录成cDNA,用RNase消化cDNA产物。根据毛竹基因组数据库http://www.forestrylab.org/db/PhePacBio/ExtractSeq/phe/index.php,用Prime Primer 5.0软件设计引物扩增PeAPX5基因。
上游引物:5′-ATGGCGAAGAACTACCCGGC-3′
下游引物:5′-TATGCATCAGCAAACCCCAGTTC-3′
聚合酶链式反应:
20μL反应体系:10×PCR Buffer 2.0μL,2.5mM dNTP Mix 2.0μL,10μM上、下游引物各1.0μL,cDNA模板2.0μL,5U/μL LA Taq DNA聚合酶0.2μL,ddH2O 11.8μL。
PCR反应程序:94℃预变性5min;94℃变性30s;94℃退火30s;72℃延伸45s,35个循环;72℃10min;4℃保存。
回收产物连接到pGEM-T Easy载体,转化DH5α感受态细胞,挑选阳性克隆进行菌斑PCR检测,阳性克隆进行测序(上海生工生物工程公司),测序结果准确无误。PeAPX5基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。
实施例2植物表达载体pCAMBIA2300-PeAPX5的构建
设计引物进行聚合酶链式反应,在目的基因PeAPX5的上下游分别引入EcoRI和HindIII双酶切位点,产物连接到pGEM-T Easy载体(Promega公司),转化DH5α感受态细胞,进行序列测定,提取质粒,经EcoRI和HindIII双酶切的PeAPX5基因片段与经同样的酶酶切的pCAMBIA2300-CaMV35S载体连接,转化,提取质粒,进行序列测定。
上游引物PeAPX5-F:5′-AGGAATTCATGGCGAAGAACTACCCGGCCG-3′
下游引物PeAPX5-R:5′-CCGAAGCTTTTATGCATCAGCAAAC-3′
⑴以毛竹叶片cDNA为模板进行PCR反应
20μL反应体系:10×PCR Buffer 2.0μL,2.5mM dNTP Mix 2μL,10μM上、下游引物各1.0μL,cDNA模板2.0μL,5U/μL LA Taq DNA聚合酶0.2μL,ddH2O 11.8μL。
PCR反应程序:94℃预变性5min;94℃变性30s;94℃退火30s;72℃延伸45s,35个循环;72℃10min;4℃保存。
⑵扩增产物回收及连接
回收片段连接到pGEM-T Easy载体,转化DH5α感受态细胞,进行序列测定,测序结果准确无误。
⑶表达载体pCAMBIA2300-CaMV35S-PeAPX5的构建
用EcoRI和HindIII双酶切连接有PeAPX5片段的pGEM-T Easy(图1),与EcoRI和HindIII双酶切的表达载体pCAMBIA2300-CaMV35S(Promega公司,美国)构建重组质粒,酶切体系如下(50μL):
Figure BDA0002901288050000051
37℃酶切4h;酶切产物经过琼脂糖凝胶电泳,用凝胶回收试剂盒(Axygen)回收质粒pCAMBIA2300-CaMV35S大片段和PeAPX5小片段。用T4 DNA连接酶连接两个回收产物,连接反应体系如下(20μL):
Figure BDA0002901288050000052
4℃过夜连接反应,将连接产物全部转化DH5α感受态细胞。37℃过夜培养,挑选单克隆,菌落PCR验证后,扩大培养,提取质粒pCAMBIA2300-PeAPX5,进行测序和酶切验证(图1),植物重组表达质粒构建成功。植物重组表达载体pCAMBIA2300-PeAPX5构建流程见图2。
实施例3植物表达载体pCAMBIA2300-PeAPX5转化拟南芥
⑴冻融法转化农杆菌GV3101菌株
将1ng重组表达载体质粒,加入到100μL感受态细胞GV3101中,冰浴10min后,将感受态细胞在液氮中速冻5min,迅速转移至37℃恒温水浴锅中水浴5min,后放置冰上5min,于离心管中加入600μL的LB液体培养基,在28℃摇床中震荡培养2-3h,复苏菌体。吸取60μL菌液涂布在含有Kan抗性(50mg/mL)和Rif(50mg/mL)抗性的YEP固体培养基中,于28℃恒温摇床中倒置平板培养2-3d左右,至长出白色菌落。挑取单克隆菌落PCR检测后,选取阳性克隆摇菌培养。
⑵拟南芥花序浸染
将上述阳性克隆接种于10mL YEP(50μg/mL利福平+100μg/mL卡那霉素)液体培养基中,28℃培养箱震荡培养(160rpm)12h,取2mL培养液转移至200mL YEP(50μg/mL利福平+100μg/mL卡那霉素)中,进行大量培养,28℃培养箱震荡培养(160rpm)12h,培养液浓度OD600达到1.8-2.2μg/mL,取50mL培养液,用50mL离心管,4℃5000rpm离心5min,用转化液(MS2.2g,5%蔗糖,调pH至5.8,加0.2%SilwetL-77混合)剧烈悬浮,将沉淀稀释至1.0μg/mL。制备200mL左右,以备浸染拟南芥。将刚开花的拟南芥地上部浸泡于转化液中3min,用保鲜膜包裹植株,暗培养12-16h后,去除保鲜膜,将植株置于培养箱中培养,待采收种子。
⑶纯合子筛选
将T0代拟南芥种子置于离心管中,加1mL 70%酒精消毒5min后,再用2.6%次氯酸钠溶液1mL,消毒10min,然后用无菌水清洗5遍。将种子均匀播种于筛选培养基上1/2MS+100mg/L卡那霉素,经4℃低温纯化2d后置于人工气候培养箱中培养至长出4片子叶,将绿色的、正常生长的阳性植株移栽至土壤中栽培,待成熟后分单株收取T1代种子,应用同样的方法筛选T1代幼苗,统计T1代各株系阳性植株与非阳性植株的比例,并将比例约为3:1的株系的阳性植株移栽至土壤中培养,获得T2代种子。应用同样方法筛选T2代幼苗,获得T3代种子。
⑷阳性植株的PCR鉴定
提取阳性拟南芥叶片RNA,反转录成cDNA,用引物PeAPX5-F、PeAPX5-R进行PCR鉴定。发现阳性植株中均含有PeAPX5,表明PeAPX5成功转入拟南芥。
实施例4干旱、盐、低温胁迫下毛竹PeAPX5基因表达量分析
⑴材料处理
毛竹种子采集于广西壮族自治区,置于恒温光照培养箱中,昼夜温度是25℃/18℃,光周期为光/暗16h/8h,培养至三个月左右,用200mM NaCl、20%PEG 6000、4℃分别模拟高盐、干旱和低温胁迫,分别取处理后0h、3h、6h、12h、24h、48h、72h、120h的幼嫩的主根和须根以及相同部位的叶片,在液氮中迅速冷冻,-80℃冷冻保存。
⑵cDNA模板的合成
利用Trizol Reagent试剂提取毛竹实生苗根、幼茎及叶片中的总RNA,使用无RNA酶的DNase I(TIANDZ)去除基因组DNA,用紫外分光光度计测量A260与A280的比值及RNA浓度,并用1%琼脂糖凝胶电泳检测28S rRNA、18S rRNA和5S rRNA扩增条带的亮度和完整性,通过Promega公司的反转录试剂盒合成cDNA第一条链,合成产物置于-20℃冰箱保存。
⑶实时荧光定量PCR
通过实时荧光定量PCR(qRT–PCR),检测目的基因表达情况。TIP41基因作为内参基因,TIP41-F:5'-AAAATCATTGTAGGCCATTGTCG-3',TIP41-R:5'-ACTAAATTAAGCCAGCGGGAGTG-3';PeAPX 5-F:5'-ACCCTCTGACATTTGACAACTCTT-3',PeAPX 5-R:5'-ATCCGCAGCATATTTCTCCAC-3'。
10μL反应体系如下:
Figure BDA0002901288050000071
反应程序:95℃1min;95℃10s,62℃10s,72℃20s,45个循环。
其他反应参数均为***默认设置,每个反应设置3个生物学重复,用Roche
Figure BDA0002901288050000072
480仪分析数据,利用2-ΔΔCT法分析3次生物学实验数据,用Excel进行作图。
⑷实验结果与分析
干旱、盐、低温胁迫处理后,分别检测PeAPX5基因在毛竹实生苗根和叶片中的表达情况,结果如图3~图5所示:在干旱处理后,PeAPX5在叶片和根中的表达量呈先上升后下降趋势,处理48h表达水平达到峰值,分别为对照组的13.4倍和22.7倍;在盐和低温处理后,PeAPX5在根中的表达量也均有明显上调。表明PeAPX5基因可能参与毛竹干旱、低温和盐胁迫应答过程。
实施例5转PeAPX5基因拟南芥抗旱性分析
对转PeAPX5基因拟南芥T3代幼苗和野生型幼苗进行干旱胁迫处理,观察植株的表型差异。与野生型幼苗相比较,转PeAPX5基因的幼苗在干旱胁迫处理中有明显的胁迫响应特征。干旱处理前,转基因拟南芥和野生型拟南芥生长状态基本一致,叶片颜色为深绿色,表型差异不明显。自然干旱8d后,转基因拟南芥和拟南芥均出现明显的表型变化,表现为叶片干枯卷缩,花茎倒伏。但与野生型拟南芥相比,转基因拟南芥受干旱影响较小,未呈现死亡状态。说明转基因拟南芥的抗旱性比野生型增强(图6)。
实施例6转PeAPX5基因拟南芥抗盐性分析
正常生长条件下,野生型拟南芥MDA含量和APX酶活性低于转基因拟南芥OE-1和OE-2,而可溶性糖含量高于转基因拟南芥,CAT含量和SOD活性无明显差异。200mM NaCl溶液处理24h后,转基因和野生型拟南芥MDA含量均上升,但转基因株系的增加量明显小于野生型,而转基因株系中可溶性糖和CAT含量及APX和SOD活性都明显高于野生型(图7)。
实施例7转PeAPX5基因拟南芥耐低温分析
将转PeAPX5基因拟南芥T3代幼苗和野生型幼苗置于4℃进行低温胁迫,处理3d后,野生型拟南芥MDA含量增加,而转基因拟南芥MDA含量减少,且转基因株系中可溶性糖和CAT含量及APX和SOD活性均高于野生型(图8)。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之做一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
序列表
<110> 国际竹藤中心
<120> 毛竹PeAPX5基因及应用
<130> KHP201120027.5
<160> 2
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 750
<212> DNA
<213> 毛竹(Phyllostachys edulis)
<400> 1
atggcgaaga actacccggc cgtgagcgcg gagtaccagg aggccgtcga gaaggccagg 60
cgcaagctcc gcaccctcat cgctgagaag agctgcgccc ccctcatgct ccgcctcgcg 120
tggcactccg cggggacgtt cgacgtgtcg tcgaggaccg gcggcccgtt cgggacgatg 180
aagaacccgg cggagctggc gcacggcgcc aacgcggggc tggacatcgc ggtgcggatg 240
cttgagccca tcaaggagga gatccccacc atctcctatg ccgatctcta ccagcttgcg 300
ggagttgtgg ccgtggaggt gtccggcgga cctgagatcc ccttccaccc agggagggag 360
gacaagcctc agcccccacc tgagggccgc cttcctgatg ctaccaaggg ttctgaccac 420
ctaaggcaag tcttcggcaa gcagatgggc ttgagtgatc aggacattgt tgccctctct 480
ggtggtcaca ccttgggaag gtgccacaag gagagatctg gtttcgaggg accctggact 540
aaaaaccctc tgacatttga caactcttac ttcaaggagc ttctgagtgg tgacaaggaa 600
ggccttcttc agcttcctag tgacaaagcc ctgctgagtg accctgtctt cccccagttc 660
gtggagaaat atgctgcgga tgagaaggct ttctttgatg actacaagga ggcccacctc 720
aagctctctg aactggggtt tgctgatgca 750
<210> 2
<211> 250
<212> PRT
<213> 毛竹(Phyllostachys edulis)
<400> 2
Met Ala Lys Asn Tyr Pro Ala Val Ser Ala Glu Tyr Gln Glu Ala Val
1 5 10 15
Glu Lys Ala Arg Arg Lys Leu Arg Thr Leu Ile Ala Glu Lys Ser Cys
20 25 30
Ala Pro Leu Met Leu Arg Leu Ala Trp His Ser Ala Gly Thr Phe Asp
35 40 45
Val Ser Ser Arg Thr Gly Gly Pro Phe Gly Thr Met Lys Asn Pro Ala
50 55 60
Glu Leu Ala His Gly Ala Asn Ala Gly Leu Asp Ile Ala Val Arg Met
65 70 75 80
Leu Glu Pro Ile Lys Glu Glu Ile Pro Thr Ile Ser Tyr Ala Asp Leu
85 90 95
Tyr Gln Leu Ala Gly Val Val Ala Val Glu Val Ser Gly Gly Pro Glu
100 105 110
Ile Pro Phe His Pro Gly Arg Glu Asp Lys Pro Gln Pro Pro Pro Glu
115 120 125
Gly Arg Leu Pro Asp Ala Thr Lys Gly Ser Asp His Leu Arg Gln Val
130 135 140
Phe Gly Lys Gln Met Gly Leu Ser Asp Gln Asp Ile Val Ala Leu Ser
145 150 155 160
Gly Gly His Thr Leu Gly Arg Cys His Lys Glu Arg Ser Gly Phe Glu
165 170 175
Gly Pro Trp Thr Lys Asn Pro Leu Thr Phe Asp Asn Ser Tyr Phe Lys
180 185 190
Glu Leu Leu Ser Gly Asp Lys Glu Gly Leu Leu Gln Leu Pro Ser Asp
195 200 205
Lys Ala Leu Leu Ser Asp Pro Val Phe Pro Gln Phe Val Glu Lys Tyr
210 215 220
Ala Ala Asp Glu Lys Ala Phe Phe Asp Asp Tyr Lys Glu Ala His Leu
225 230 235 240
Lys Leu Ser Glu Leu Gly Phe Ala Asp Ala
245 250

Claims (10)

1.毛竹PeAPX5基因,其特征在于,其为编码如下蛋白质(a)或(b)的基因:
(a)由SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;
(b)SEQ ID NO:2所示序列经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等功能的由(a)衍生的蛋白质。
2.根据权利要求1所述的基因,其特征在于,其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。
3.含有权利要求1或2所述基因的生物材料,所述生物材料为重组DNA、表达盒、转座子、质粒载体、病毒载体、工程菌或非可再生的植物部分。
4.权利要求1或2所述基因或权利要求3所述生物材料在植物抗逆调控中的应用;其中,所述抗逆是指抗干旱、抗盐、耐低温。
5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述植物包括拟南芥、毛竹。
6.权利要求1或2所述基因或权利要求3所述生物材料在制备转基因植物中的应用。
7.提高植物抗旱能力的方法,其特征在于,包括:利用基因工程手段,在植物中过表达权利要求1或2所述基因;
所述过表达的方式选自以下1)~5),或任选的组合:
1)通过导入具有所述基因的质粒;
2)通过增加植物染色体上所述基因的拷贝数;
3)通过改变植物染色体上所述基因的启动子序列;
4)通过将强启动子与所述基因可操作地连接;
5)通过导入增强子;
所述植物包括拟南芥、毛竹。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,采用农杆菌介导法将毛竹PeAPX5基因转入到拟南芥植株中,获得该基因过表达的转基因植株;
优选地,将毛竹PeAPX5基因构建到植物表达载体pCAMBIA2300上,转化农杆菌,然后浸染拟南芥花序,筛选转基因植株。
9.根据权利要求7或8所述方法获得的转基因植物在植物育种中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,育种方法包括转基因、杂交、回交、自交或无性繁殖。
CN202110057400.6A 2021-01-15 2021-01-15 毛竹PeAPX5基因及应用 Active CN112779234B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110057400.6A CN112779234B (zh) 2021-01-15 2021-01-15 毛竹PeAPX5基因及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110057400.6A CN112779234B (zh) 2021-01-15 2021-01-15 毛竹PeAPX5基因及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112779234A true CN112779234A (zh) 2021-05-11
CN112779234B CN112779234B (zh) 2022-05-17

Family

ID=75757133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110057400.6A Active CN112779234B (zh) 2021-01-15 2021-01-15 毛竹PeAPX5基因及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112779234B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113549602A (zh) * 2021-07-14 2021-10-26 国际竹藤中心 毛竹抗坏血酸过氧化物酶基因PeAPX1及其应用
CN113621591A (zh) * 2021-07-20 2021-11-09 国际竹藤中心 毛竹抗坏血酸过氧化物酶基因PeAPX4及其应用
CN114657186A (zh) * 2021-09-06 2022-06-24 安徽农业大学 一种毛竹叶片形状调控基因PheLBD29及其应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001346590A (ja) * 2000-06-09 2001-12-18 Univ Nagoya 熱ストレスにより誘導されるペルオキシソーム結合型アルコルビン酸ペルオキシダーゼ遺伝子、耐暑性を付与した形質転換植物
CN102161996A (zh) * 2011-03-01 2011-08-24 洪洞县维民生生物科技有限公司 枣树抗坏血酸过氧化物酶基因及其在提高植物抗逆性中的应用
CN109295077A (zh) * 2018-10-29 2019-02-01 江苏省农业科学院 豆梨抗坏血酸过氧化物酶基因及其在抗重金属胁迫中的应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001346590A (ja) * 2000-06-09 2001-12-18 Univ Nagoya 熱ストレスにより誘導されるペルオキシソーム結合型アルコルビン酸ペルオキシダーゼ遺伝子、耐暑性を付与した形質転換植物
CN102161996A (zh) * 2011-03-01 2011-08-24 洪洞县维民生生物科技有限公司 枣树抗坏血酸过氧化物酶基因及其在提高植物抗逆性中的应用
CN109295077A (zh) * 2018-10-29 2019-02-01 江苏省农业科学院 豆梨抗坏血酸过氧化物酶基因及其在抗重金属胁迫中的应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
宋笑龙等: "毛竹APX家族基因鉴定和表达分析", 《热带亚热带植物学报》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113549602A (zh) * 2021-07-14 2021-10-26 国际竹藤中心 毛竹抗坏血酸过氧化物酶基因PeAPX1及其应用
CN113549602B (zh) * 2021-07-14 2023-02-21 国际竹藤中心 毛竹抗坏血酸过氧化物酶基因PeAPX1及其应用
CN113621591A (zh) * 2021-07-20 2021-11-09 国际竹藤中心 毛竹抗坏血酸过氧化物酶基因PeAPX4及其应用
CN113621591B (zh) * 2021-07-20 2023-02-21 国际竹藤中心 毛竹抗坏血酸过氧化物酶基因PeAPX4及其应用
CN114657186A (zh) * 2021-09-06 2022-06-24 安徽农业大学 一种毛竹叶片形状调控基因PheLBD29及其应用
CN114657186B (zh) * 2021-09-06 2023-06-23 安徽农业大学 一种毛竹叶片形状调控基因PheLBD29及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN112779234B (zh) 2022-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112779234B (zh) 毛竹PeAPX5基因及应用
CN110643618B (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
CN112831478B (zh) 一种调控水稻垩白的蛋白质OsCAT8及其编码基因和应用
CN110656113B (zh) 一种与水稻抗逆相关的基因OsERF65及其编码蛋白与应用
CN109750047B (zh) 茶树己糖转运体基因CsSWEET17及其在调控植物营养生长和种子大小中的应用
CN109879947B (zh) 毛竹转录因子PheDof 2基因及应用
CN111333708B (zh) 一种来源于玉米的具有延迟开花期功能的基因及其应用
CN112126655A (zh) 一种亚洲棉GaNCED3基因在提高植物抗旱性中的应用
CN112342236B (zh) 水稻组蛋白甲基转移酶在增强作物干旱抗性及改善单株产量中的应用
CN111979253B (zh) TrFQR1基因及其克隆、表达载体构建方法和应用
CN111171127B (zh) 紫云英lhy基因及其应用
CN110713994A (zh) 一种植物耐逆性相关蛋白TaMAPK3及其编码基因和应用
CN114703199B (zh) 一种植物抗旱性相关的基因TaCML46及应用
CN114560919B (zh) 一种与植物耐旱相关的转录因子VcMYB108及其编码基因与应用
CN107630033B (zh) 蛋白质OsZFP213在调控植物抗逆性中的应用
CN114395023B (zh) 小桐子早花基因JcRR1B及其应用
CN102732553B (zh) 提高植物产量的基因工程方法及材料
CN113234720B (zh) 小麦长链非编码RNAlncR156及其在调控小麦响应干旱胁迫中的应用
CN115851761A (zh) 一种烟草类扩展蛋白基因NtEXLA2及其应用
CN108948162B (zh) 一种花生逆境胁迫基因AhDOG1L及其应用
CN113621591B (zh) 毛竹抗坏血酸过氧化物酶基因PeAPX4及其应用
CN113549602B (zh) 毛竹抗坏血酸过氧化物酶基因PeAPX1及其应用
CN108752442B (zh) 彩色马铃薯耐盐性相关StDof2蛋白及其编码基因与应用
CN108103075B (zh) 一种延缓植物衰老的柳枝稷基因PvC3H29及其应用
CN113173981B (zh) 毛竹PeDREB3基因及其在植物抗寒性调控中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 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