橡膠樹來源的HbsHsp1蛋白及其編碼基因與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種橡膠樹來源的HbsHsp1蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。本發(fā)明提供的蛋白質(zhì)，是如下（a）或（b）或（c）：（a）由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；（b）將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗氧化能力相關(guān)的由序列1衍生的蛋白質(zhì)；（c）將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與微生物抗氧化能力相關(guān)的由序列1衍生的蛋白質(zhì)。本發(fā)明提供的蛋白質(zhì)參與植物或微生物的抗氧化脅迫應(yīng)答。本發(fā)明提供的蛋白質(zhì)及其編碼基因在提高植物或微生物的抗氧化脅迫的能力、提高橡膠樹產(chǎn)量或者降低橡膠樹死皮中將發(fā)揮重要作用。
【專利說明】橡膠樹來源的HbsHspI蛋白及其編碼基因與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種橡膠樹來源的HbsHspl蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]天然橡膠同鋼鐵、石油、煤炭并稱為四大工業(yè)原料，是關(guān)系國計民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和重要戰(zhàn)略物資。世界上產(chǎn)膠植物有2000多種，巴西橡膠樹(Hevea brasiliensis Mull.Arg.)具有產(chǎn)膠量高、品質(zhì)好、經(jīng)濟(jì)壽命長、采膠方便和生產(chǎn)成本低等特點，因而成為唯一一種人工栽培的產(chǎn)膠植物，由其生產(chǎn)的天然橡膠占世界天然橡膠總產(chǎn)量的90%以上。
[0003]巴西橡膠樹原產(chǎn)于南美洲亞馬遜河流域，屬于典型的熱帶高大喬木。我國屬非傳統(tǒng)植膠區(qū)域，橡膠樹經(jīng)常受到割膠、低溫、干旱、風(fēng)害等非生物逆境條件影響，造成橡膠樹產(chǎn)量降低。我國植膠區(qū)域有限且單產(chǎn)相對較低，但對天然橡膠的需求量卻日益增長，這造成我國天然橡膠供需矛盾日益突出。2009年以來，我國天然橡膠自給率已不足20%。就我國目前天然橡膠產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀而言，提高單產(chǎn)是保障天然橡膠供給能力的唯一出路。
[0004]在影響天然橡膠單產(chǎn)的因素中，死皮是主要限制性因子。目前，我國死皮累計發(fā)生率在20% — 40%之間，嚴(yán)重地區(qū)在40%以上。隨著高產(chǎn)無性系和乙烯利刺激割膠技術(shù)的推廣，死皮發(fā)生率和嚴(yán)重程度呈逐年上升趨勢。與健康橡膠樹相比，死皮樹黃色體膜上NADH氧化酶、過氧化物酶活性增強(qiáng)，而SOD和CAT活性減弱，抗壞血酸及還原型硫醇等抗氧劑濃度大大降低，活性氧和醌類物質(zhì)大量積累，造成黃色體破裂并釋放出凝固因子，最終導(dǎo)致膠乳凝固，堵塞乳管造成死皮。在死皮發(fā)生過程中，活性氧產(chǎn)生和清除失衡造成的活性氧積累是死皮發(fā)生前提和基礎(chǔ)。鑒于以上研究結(jié)果，提高橡膠樹抗氧化活性基因表達(dá)，及時清除積累的過多活性氧，保持細(xì)胞內(nèi)活性氧產(chǎn)生和清除平衡可能是避免橡膠樹發(fā)生死皮的有效途徑。此外，橡膠樹ROS的有效清除也是橡膠樹高產(chǎn)的一個重要原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種橡膠樹來源的HbsHspl蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明提供的蛋白質(zhì)，獲自橡膠樹(Hevea brasiliensis),命名為HbsHspl蛋白，是如下(a)或(b)或(c):
[0007](a)由序列表中序列I所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；
[0008](b)將序列I的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗氧化能力相關(guān)的由序列I衍生的蛋白質(zhì)；
[0009](c)將序列I的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與微生物抗氧化能力相關(guān)的由序列I衍生的蛋白質(zhì)。
[0010]為了使(a)中的蛋白質(zhì)便于純化，可在由序列表中序列I所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)的氨基末端或羧基末端連接上如表1所示的標(biāo)簽。
[0011]表1標(biāo)簽的序列·[0012]
【權(quán)利要求】
1.一種蛋白質(zhì)，是如下(a)或(b)或(c): Ca)由序列表中序列I所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)； (b)將序列I的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗氧化能力相關(guān)的由序列I衍生的蛋白質(zhì)； (C)將序列I的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與微生物抗氧化能力相關(guān)的由序列I衍生的蛋白質(zhì)。
2.編碼權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)的基因。
3.如權(quán)利要求2所述的基因，其特征在于:所述基因為如下(I)或(2)或(3)或(4)或(5)或(6)的DNA分子: (1)編碼區(qū)如序列表的序列2自5’末端第28-522位核苷酸所示的DNA分子； (2)序列表的序列2所不的DNA分子； (3 )在嚴(yán)格條件下與(I)或(2 )限定的DNA序列雜交且編碼植物抗氧化相關(guān)蛋白的DNA分子; (4)在嚴(yán)格條件下與(I)或(2)限定的DNA序列雜交且編碼微生物抗氧化相關(guān)蛋白的DNA分子； (5)與(I)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%或至少具有99%同源性且編碼植物抗氧化相關(guān)蛋白的DNA分子； (6)與(I)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%或至少具有99%同源性且編碼微生物抗氧化相關(guān)蛋白的DNA分子。
4.含有權(quán)利要求2或3所述基因的表達(dá)盒、重組載體、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或重組菌。
5.如權(quán)利要求4所述的重組載體，其特征在于:所述重組載體為將權(quán)利要求2或3所述基因插入pET28a(+)載體的多克隆位點得到的重組質(zhì)粒。
6.如權(quán)利要求4所述的重組菌，其特征在于:所述重組菌為將權(quán)利要求5所述重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌得到的重組菌。
7.一種培育重組微生物的方法，是將權(quán)利要求2或3所述基因?qū)肽康奈⑸镏?，得到抗氧化脅迫能力高于所述目的微生物的重組微生物。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于:所述目的微生物為大腸桿菌。
9.擴(kuò)增權(quán)利要求2或3所述基因全長或其任意片段的引物對。
10.權(quán)利要求1所述蛋白的應(yīng)用，為如下(I)或(11):( I )參與植物或微生物對氧化脅迫的應(yīng)答；(II)提高植物或微生物對氧化脅迫的抗性。
【文檔編號】C12N15/70GK103665125SQ201310657131
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】李德軍, 鄧治, 杜磊, 郭會娜 申請人:中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所