一種與植物耐蟲性相關(guān)蛋白GmSqm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，具體涉及一種與植物耐蟲性相關(guān)蛋白GmSqm及其編碼 基因與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 在未來的40年內(nèi)，世界人口數(shù)量將達到100億。在此情形下，農(nóng)業(yè)的首要任務(wù)是 在環(huán)境可持續(xù)發(fā)展和節(jié)約成本的前提下，實現(xiàn)食品和其它產(chǎn)品的最大化生產(chǎn)，而限制食品 生產(chǎn)的一個主要因素是由于昆蟲的侵害，估計其會造成10-20%農(nóng)作物損失。大豆是世界上 主要的油料作物，其是植物脂肪和蛋白的主要來源。在大豆生產(chǎn)中，大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)經(jīng)常 會受到植食性昆蟲的危害。但是大豆的產(chǎn)量常常會由于植食性昆蟲對大豆葉片的取食而造 成嚴重的損失。棉鈴蟲（Helicoverpa armigera Hiibner)屬于鱗翅目夜蛾科，是一種雜食 性昆蟲，常常對許多重要的經(jīng)濟作物（例如大豆）造成嚴重的危害。在過去很長一段時間 里，對農(nóng)業(yè)害蟲的防治主要依賴化學殺蟲劑，但大量使用殺蟲劑會對環(huán)境造成嚴重污染，而 且害蟲會對農(nóng)藥產(chǎn)生耐藥性。
[0003] 在上世紀90年代中期，隨著轉(zhuǎn)基因玉米、馬鈴薯和棉花（轉(zhuǎn)基因植物表達來自蘇 云金芽孢桿菌中編碼殺蟲內(nèi)毒素的基因）的商業(yè)化，基因改造后的作物對害蟲具有內(nèi)源性 抗性，這是轉(zhuǎn)基因技術(shù)的成功。目前，全世界有超過十億畝地種植Bt轉(zhuǎn)基因作物，雖然Bt 轉(zhuǎn)基因作物對雙翅目（如蠅和蚊子）、鞘翅類（如甲蟲和象鼻蟲）和膜翅目（如黃蜂）有抗 性的毒素已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，但已經(jīng)種植的這些轉(zhuǎn)基因作物表達的毒素主要是對鱗翅類害蟲有抗性 (如蝴蝶和蛾類）。目前雖然表達Bt毒素的轉(zhuǎn)基因作物能有效的抵抗害蟲，但仍需要進一 步研究開發(fā)更多的抗蟲基因，研究并克隆抗蟲相關(guān)基因，對培育抗蟲大豆新品種具有重要 意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的一個目的是提供一種蛋白質(zhì)。
[0005] 本發(fā)明提供的蛋白質(zhì)是如下a)或b)的蛋白質(zhì)：
[0006] a)氨基酸序列是序列表中序列1所示的蛋白質(zhì)；
[0007] b)將序列表中序列1所示的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或 缺失和/或添加得到的與植物耐蟲性相關(guān)的蛋白質(zhì)。
[0008] 為了使上述a)中的蛋白便于純化，可在由序列表序列1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所示的標簽。
[0009]表1標簽的序列
【主權(quán)項】
1. 蛋白質(zhì)，是如下a)或b)的蛋白質(zhì)： a) 氨基酸序列是序列表中序列1所示的蛋白質(zhì)； b) 將序列表中序列1所示的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失 和/或添加得到的與植物耐蟲性相關(guān)的蛋白質(zhì)。
2. 與權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)相關(guān)的生物材料，為下述B1)至B5)中的任一種： B1)編碼權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)的核酸分子； B2)含有B1)所述核酸分子的表達盒； B3)含有B1)所述核酸分子的重組載體或含有B2)所述表達盒的重組載體； B4)含有B1)所述核酸分子的重組菌或含有B2)所述表達盒的重組菌或含有B3)所述 重組載體的重組菌； B5)含有B1)所述核酸分子的轉(zhuǎn)基因植物細胞系或含有B2)所述表達盒的轉(zhuǎn)基因植物 細胞系或含有B3)所述重組載體的轉(zhuǎn)基因植物細胞系。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的相關(guān)生物材料，其特征在于：B1)所述核酸分子的為如下1) 或2)或3)的DNA分子： 1) 其核苷酸序列是序列表中序列2所示的DNA分子； 2) 與1)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%同源性且編碼所述蛋白質(zhì)的DNA分子； 3) 在嚴格條件下與1)或2)限定的DNA序列雜交且編碼所述蛋白質(zhì)的DNA分子。
4. 權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)或權(quán)利要求2或3所述相關(guān)生物材料在調(diào)控植物耐蟲性中的 應(yīng)用。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于：所述蟲為棉鈴蟲。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的應(yīng)用，其特征在于：所述植物為單子葉植物或雙子葉植 物。
7. -種培育轉(zhuǎn)基因植物的方法，包括如下步驟：向出發(fā)植物中導(dǎo)入權(quán)利要求1所述蛋 白質(zhì)的編碼基因，得到轉(zhuǎn)基因植物；所述轉(zhuǎn)基因植物耐蟲性高于所述出發(fā)植物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述蛋白質(zhì)的編碼基因序列如序列表中 序列2所示。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于：所述蟲為棉鈴蟲。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7-9中任一所述的方法，其特征在于：所述出發(fā)植物為單子葉植物或 雙子葉植物。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種與植物耐蟲性相關(guān)蛋白GmSqm及其編碼基因與應(yīng)用。本發(fā)明的蛋白質(zhì)，是如下a)或b)的蛋白質(zhì)：a)氨基酸序列是序列表中序列1所示的蛋白質(zhì)；b)將序列表中序列1所示的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加得到的與植物耐蟲性相關(guān)的蛋白質(zhì)。通過實驗證明：和野生型擬南芥植株和轉(zhuǎn)空載的擬南芥植株相比，轉(zhuǎn)GmSqm擬南芥植株喂養(yǎng)初孵棉鈴蟲幼蟲后，棉鈴蟲幼蟲的蟲重明顯減低，體長明顯減短。本發(fā)明的蛋白GmSqm在培育耐蟲的植物方面具有重要意義。
【IPC分類】A01H5-00, C07K14-415, C12N15-29, C12N15-82
【公開號】CN104628835
【申請?zhí)枴緾N201510046065
【發(fā)明人】王笑一, 陳海峰, 張嬋娟, 單志慧, 陳李淼, 陳水蓮, 張曉娟, 周新安
【申請人】中國農(nóng)業(yè)科學院油料作物研究所
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月29日