專利名稱：一種與耐低溫相關(guān)蛋白及其編碼基因與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種與耐低溫相關(guān)蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
南極魚是已知的最耐寒的魚類，其細(xì)胞可以在-1°C -2°c的低溫中完成包括個(gè)體發(fā)育在內(nèi)的所有生命活動(dòng)，寒冷環(huán)境下進(jìn)化形成的基因組編碼了低溫下生存所需的所有功能分子，是重要的基因資源。因此，對生活在不同溫度環(huán)境下的南極魚類基因組的比較 分析，以及相關(guān)基因的克隆鑒定、功能分析及其作用機(jī)制研究，有助于我們理解南極魚類在(TC以下這樣極端的低溫環(huán)境下生存的機(jī)制。生活在南極的魚類表現(xiàn)出了一系列與抗寒相關(guān)的生理和生化性狀，如抗凍蛋白的進(jìn)化、熱休克應(yīng)答(the heat-shock response,HSR)的缺失，血液中紅血球大量減少甚至消失，肌纖維的數(shù)目減少，直徑卻増大等等。那么這些低溫適應(yīng)的分子基礎(chǔ)是什么？在幾千萬年的寒冷篩選后，魚類產(chǎn)生了哪些功能上特異抗寒的基因？冷暖空氣的活動(dòng)是天氣變化的基本原因之一。在特定的天氣形勢下，聚積在高緯度地區(qū)的強(qiáng)冷空氣迅速南下，入侵我國，造成大范圍的劇烈降溫，并伴有大風(fēng)、雨雪、凍害等現(xiàn)象，這類天氣過程稱為寒潮或強(qiáng)冷空氣，由此所造成的損失稱為寒潮與冷凍災(zāi)害。寒冷的氣候會造成農(nóng)作物的大量減產(chǎn)，在美國，毎年由于寒冷而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失達(dá)幾十億美元，例如1998年12月份，加利福尼亞州由于冰凍災(zāi)害而柑橘大面積死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)5億9千萬美元。在中國毎年平均有6-7億畝農(nóng)田蒙受寒冷的氣候的危害，糧食減收200億公斤(中國可持續(xù)發(fā)展信息網(wǎng)2003. 10. 13)。若能利用已發(fā)現(xiàn)的抗寒基因培育出新型的具有抗寒的轉(zhuǎn)基因植物，能夠使轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物具有更強(qiáng)的耐寒能力，在室外溫度突然下降的情況下保持其生理活性，從而使農(nóng)作物免受寒冷的災(zāi)害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的ー個(gè)目的是提供一種與抗寒相關(guān)蛋白及其編碼基因。本發(fā)明所提供的蛋白，是如下a)或b)的蛋白質(zhì)a)由SEQ ID NO 1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；b)將SEQ ID NO : I所示的氨基酸序列經(jīng)過ー個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與抗寒相關(guān)的由a)衍生的蛋白質(zhì)。所述編碼基因?yàn)槿缦翴)或2)或3)所示I)核苷酸序列是SEQ ID NO 2所示DNA分子；2)在嚴(yán)格條件下與I)限定的DNA序列雜交且編碼所述蛋白的DNA分子；3)與I)限定的DNA序列具有90%以上的同源性且編碼所述蛋白的DNA分子。擴(kuò)增上述任一所述編碼基因全長或其任意片段的引物對也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。所述引物對中的一條引物序列如SEQ ID NO :3所示，所述引物對中的另一條引物序列如SEQ ID NO 4所示。為了使上述(a)中的蛋白便于純化，可在SEQ ID NO 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I所示的標(biāo)簽。表I標(biāo)簽的序列
權(quán)利要求
1.一種蛋白，是如下a)或b)的蛋白質(zhì) a)由SEQID NO 1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)； b)將SEQID NO :I所示的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與抗寒相關(guān)的由a)衍生的蛋白質(zhì)。
2.權(quán)利要求I所述蛋白的編碼基因。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的編碼基因，其特征在于所述編碼基因?yàn)槿缦翴)或2)或3)所示 1)核苷酸序列是SEQID NO 2所示DNA分子； 2)在嚴(yán)格條件下與I)限定的DNA序列雜交且編碼所述蛋白的DNA分子； 3)與I)限定的DNA序列具有90%以上的同源性且編碼所述蛋白的DNA分子。
4.擴(kuò)增權(quán)利要求2或3所述編碼基因全長或其任意片段的引物對。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的引物對，其特征在于所述引物對中的一條引物序列如SEQID NO 3所示，所述引物對中的另一條引物序列如SEQ ID NO 4所示。
6.含有權(quán)利要求2或3所述編碼基因的重組載體、重組菌、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系、重組病毒或表達(dá)盒。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的重組載體，其特征在于所述重組載體為在載體PCPAE3的多克隆位點(diǎn)插入SEQ ID NO 2所示DNA分子得到的重組表達(dá)載體； 所述載體PCPAE3按照包括如下步驟的方法得到在載體pCAPE2的NcoI酶切位點(diǎn)插入SEQ ID N0:5所示DNA片段，得到的重組載體為載體pCAPE3。
8.一種培育具有耐低溫功能的轉(zhuǎn)基因植物的方法，包括如下步驟將權(quán)利要求2或3所述編碼基因?qū)氤霭l(fā)植物中，得到耐低溫性能高于出發(fā)植物的目的轉(zhuǎn)基因植物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述編碼基因是通過權(quán)利要求6或7所述重組載體導(dǎo)入的。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于所述低溫為4°C;所述出發(fā)植物為雙子葉植物；所述雙子葉植物具體為煙草。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種與耐低溫相關(guān)蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。該蛋白，是如下a)或b)的蛋白質(zhì)a)由SEQ ID NO1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；b)將SEQ IDNO1所示的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與抗寒相關(guān)的由a)衍生的蛋白質(zhì)。實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明的基因具有耐寒功能。用本發(fā)明基因提高作物品質(zhì)，提高其抵抗自然低溫災(zāi)害的能力對經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本發(fā)明基因在植物的育種中具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號C12N5/10GK102633869SQ20111003546
公開日2012年8月15日 申請日期2011年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月10日
發(fā)明者楊娜, 王道文, 陳良標(biāo), 高飛 申請人:中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所