[发明专利]OsProT1基因及其编码的蛋白在转运脯氨酸中的应用

说明书

本发明提供了OsProT1基因及其编码的蛋白在转运脯氨酸中的应用，涉及基因工程技术领域。在本发明中，所述OsProT1基因编码的蛋白具有转运脯氨酸的功能，可应用到酿酒工业和基因工程中。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，具体涉及OsProT1基因及其编码的蛋白在转运脯氨酸中的应用。

背景技术

脯氨酸对植物在各种胁迫条件下的生长具有十分有益的作用。在不同的环境条件下，如干旱、高盐度(Choudhary,N.L.et al.2002.Ind.J.Biochem.Biophys)、高光照(Yoshiba,Y.et al.1995.Plant J.)和紫外线照射(Saradhi,P.P.1995.etal.Biochem.Biophys.Res.Commun)、重金属(Schat,H.et al.1997.Physiol.Plant.)、氧化应激(Yang,S.L.et al.2009.PlantPhysiol.)和生物应激反应(Fabro,G.etal.2004.Mol.Plant–Microbe Interact；Haudecoeur,E.et al.2009.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.)等，脯氨酸在植物体内大量积累以应对这些逆境条件。

脯氨酸的合成及降解是植物处于逆境条件下累积脯氨酸的重要途径。脯氨酸的合成主要在叶绿体和细胞质进行，有两种途径，谷氨酸途径和鸟氨酸途径。谷氨酸途径在渗透胁迫和氮素不足的情况下，对脯氨酸的合成起主导作用，而鸟氨酸途径在氮素充足的情况下，对脯氨酸的合成起主导作用(Sekhar,P.N.et al.2007.J Mol GraphModel.)。在谷氨酸途径中，谷氨酸(Glu)经吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)催化，生成吡咯啉-5-羧酸(P5C)，然后P5C在吡咯啉-5-羧酸还原酶(P5CR)作用下生成脯氨酸(Shamsul,H.et al 2012.PlantSignaling&Behavior)。而在鸟氨酸途径中，鸟氨酸(Orn)经鸟氨酸转氨酶(OAT)的作用，生成吡咯啉-5-羧酸(P5C)，然后经吡咯啉5-羧酸还原酶(P5CR)的催化下生成脯氨酸(Sekhar,P.N.et al.2007.J Mol Graph Model.)。脯氨酸的降解主要发生在线粒体。脯氨酸的降解基本是合成反应的逆过程。脯氨酸在脯氨酸脱氢酶(PDH)氧化作用下，生成吡咯啉-5-羧酸(P5C)，然后在吡咯啉-5-羧酸脱氢酶P5CDH的作用下，生成谷氨酸(Shamsul,H.et al2012.Plant Signaling&Behavior)。

除了合成和降解以外，脯氨酸的转运系统也参与了脯氨酸的累积(Cirousse etal.,1996,Plant Physiol.；Schwacke et al.,1999,Plant Cell；Lehmann et al.,2011,J.Exp.Bot.)，但水稻中的这一过程并不十分清楚。

发明内容

本发明的目的在于提供OsProT1基因及其编码的蛋白在转运脯氨酸中的应用，所述OsProT1基因编码的蛋白具有转运脯氨酸的功能。

本发明提供了OsProT1基因在转运脯氨酸中的应用。

本发明还提供了OsProT1基因在酿酒中的应用。

优选的，将所述OsProT1基因在酿酒酵母中表达，实现提高酿酒酵母对酿酒原料中脯氨酸的利用率。

本发明还提供了OsProT1基因在提高植物抗胁迫能力中的应用。

优选的，将所述OsProT1基因转入到植物中，实现提高植物抗胁迫能力。

优选的，所述植物包括水稻。

本发明还提供了OsProT1基因编码的蛋白在转运脯氨酸中的应用。

本发明还提供了OsProT1基因编码的蛋白在提高植物抗胁迫能力中的应用。