[发明专利]橡胶树胶乳小G蛋白Rop家族成员蛋白及其编码基因

说明书

技术领域

本发明涉及一种橡胶树胶乳小G蛋白Rop家族成员蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

小G蛋白是结合鸟苷酸的单体蛋白，在真核细胞中具有分子开关的作用（Zhenbiao Yang，Small GTPases:Versatile Signaling Switches in Plants.The Plant Cell，2002.14,p.S375-S388;V Vernoud,V.,et al.,Analysi s of the small GTPase gene superfamily of Arabidopsis.Plant physiology，2003.131(3):p.1191-1208;Nibaua,C.,Wu,HM.and Cheung,AY.,RAC/ROP GTPases:hubs’for signal integration and diversification in plants.Trends in Plant Science，11(6):p.309-315.）。许多研究证实，植物小G蛋白Rop亚家族成员是植物进化中形成的一类特有基因，它们广泛参与植物细胞内的多种生理活动，包括肌动蛋白细胞骨架的组织、细胞极性、细胞生长、分化和死亡、细胞壁形成、细胞质内钙离子浓度的调控，O₂^-和H₂O₂生成，泛素依赖的蛋白降解系统，胁迫或激素诱导的信号转导等。随着科研工作的深入开展，人们发现小G蛋白Rop家族基因的功能更加多样化，在不同的植物中，表现出与不同经济生物学特性的相关性。例如，在棉花中，与棉纤维的发育密切相关；在豆科植物中，与根瘤菌的侵入和形成相关；在桉树中，参与桉树次生木质部的发生发育等（Foucart,C.,et al.,Overexpression of EgROP1,a Eucalyptus vascular-expressed Rac-like small GTPase,affects secondary xylem formation in Arabidopsis thaliana.New Phytol，2009.183(4):p.1014-29.）。那么在橡胶树中呢，到目前为止，未见任何有关橡胶胶乳小G蛋白Rop家族基因克隆的相关报道。

天然橡胶（顺式-1，4-聚异戊二烯，橡胶烃）是一种重要的工业原料和不可或缺的战略物资，在世界经济发展中扮演重要角色。目前，巴西橡胶树是天然橡胶的主要来源。巴西橡胶树的乳管是天然橡胶生物合成和贮存的地方，也是橡胶树的一种防卫结构。天然橡胶生物合成是乳管细胞内的主要代谢活动，因为橡胶烃占其细胞质（胶乳）干重的90%以上。胶乳再生过程要求乳管细胞具有非常强的代谢活性，特别是能量再生代谢、蛋白质合成和运输。基于对植物小G蛋白Rop家族基因功能的分析，我们推测小G蛋白Rop成员，尤其是胶乳中的Rop成员，在橡胶树中也一定会具有重要的功能。最近李德军等（2010）报道活性氧的产生与清除很可能在橡胶树重要病害--死皮病（tapping panel dryness，TPD）发生中具有重要作用，而小G蛋白Rop成员参与调控ROS的产生，因此很可能参与调控死皮病的发生调控。（Li,D.,et al.,Identification and characterization of genes associated with tapping panel dryness from Hevea brasiliensis latex using suppression subtractive hybridization.BMC Plant Biol,2010.10:p.140.），他们只是报道了Rop成员的部分序列，没有克隆该成员基因，也没有更多深入研究，不过他们的研究足以证明我们推测的正确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种小G蛋白Rop家族成员蛋白的编码基因与应用。

本发明所提供的小G蛋白Rop家族成员蛋白，来源于大戟科橡胶属的巴西橡胶树（Hevea brasiliensis），名称为HbRop5，是如下1）或2）的蛋白质：

1）由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

2）将序列表中序列1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/或添加且与序列1所示蛋白具有相同活性的由1）衍生的蛋白质。

序列表中的序列1由209个氨基酸残基组成。