[发明专利]莲种胚脱水素蛋白及其在酶活性保护和抗氧化保护中的用途

说明书

本发明提供了莲种胚脱水素蛋白及其在酶活性保护和抗氧化保护中的用途，所述蛋白包括：a)氨基酸序列如SEQ ID No.1所示的多肽；或b)氨基酸序列与SEQ ID No.1具有80％以上同源性、且具有a)限定的多肽的功能的多肽。这种通过基因工程表达出来的蛋白可作为保护其他蛋白、酶和植物的保护剂使用，所述蛋白能够有效保护蛋白和酶的高温和/或反复冻融下的活性，保护植物在超低温保存过程中的活性，具有良好的产业化前景。

技术领域

本发明涉及生物技术及植物材料的保存领域，具体涉及一种可用作蛋白(酶)与植物细胞抗氧化保护，并可以降低蛋白(酶)与植物细胞胁迫伤害的蛋白，尤其涉及一种莲种胚脱水素蛋白(Dehydrin Rab18)及其在酶活性保护和抗氧化保护中的用途。

背景技术

莲(Nelumbo nucifera)，是我国十大传统名花中唯一的水生花卉。是睡莲科(Nymphaeaceae)莲属(Nelumbo)多年生水生花卉。莲的果实俗称“莲子”，莲子寿命长，极耐储藏，可保存千年之久，被誉为“千年古莲”。例如大连普兰店东郊泥炭层中挖掘出古莲子，后证实其仍可正常萌发、生长。用14C同位素测定发现这些古莲种子的寿命约为1200年，是目前经科学测定的保存时间最长的种子。莲子成熟时脱去约90％水分，细胞在极端脱水逆境下却不丧失细胞活力，这些特性与种胚内特殊的保护机制及保护类物质的积累密切有关。

脱水素(dehydrin,DHN)属于LEA-Ⅱ家族，是植物体内的一种具有高度热稳定性、亲水性、抗氧化性的胚胎晚期丰度蛋白(late embryogensis abundant proteins,LEA)，能够在植物胚胎发育后期以及逆境下大量表达。它能在植物处于低温、干旱等逆境条件下表达，其表达量与植物抗逆能力有密切联系。莲子成熟后可以耐受极度脱水、耐受高温并可以长期贮藏维持细胞活力。

现有脱水素的研究中，如本发明人前期申请的专利CN106967724A中公开了一种百子莲(Agapanthus praecox)SK3型脱水素蛋白，并验证了将其转入拟南芥可提高拟南芥在氯化钠胁迫、低温胁迫、干旱胁迫下的抗逆能力。本发明人前期申请的专利CN 106946986A中公开了一种百子莲(Agapanthus praecox)Y2SK2型脱水素蛋白，并验证了将其转入拟南芥可提高拟南芥在氯化钠胁迫下的抗逆能力。

发明内容

鉴于以上现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种莲种胚脱水素蛋白(Dehydrin Rab18)及其在蛋白(酶)活性保护和抗氧化保护中的用途。本发明在获得莲种胚脱水素蛋白Dehydrin Rab18编码基因的基础上，利用生物技术手段诱导并纯化DehydrinRab18脱水素蛋白，同时验证了Dehydrin Rab18在冻融、高温胁迫下对蛋白(酶)活性的保护作用，并验证了Dehydrin Rab18能有效清除活性氧(reactive oxygen species,ROS)自由基，降低复合逆境下植物的胁迫伤害。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种莲种胚脱水素蛋白，所述蛋白包括：

a)氨基酸序列如SEQ ID No.1所示的多肽；或

b)氨基酸序列与SEQ ID No.1具有80％以上同源性、且具有a)限定的多肽的功能的多肽。

优选地，编码所述蛋白的核苷酸序列如SEQ ID No.2所示。