[发明专利]一种植物耐热性和根发育相关蛋白及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了一种植物耐热性和根发育相关蛋白及其编码基因与应用，该蛋白为蛋白质GhBRK7，蛋白质GhBRK7的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。实验证明，提高野生型拟南芥中蛋白质GhBRK7的表达量和/或活性，得到转基因拟南芥；与野生型拟南芥相比，转基因拟南芥的耐热性提高和根发育增强。抑制陆地棉TM‑1中蛋白质GhBRK7的表达量和/或活性，得到陆地棉TM‑1沉默株；与陆地棉TM‑1相比，陆地棉TM‑1沉默株的耐热性降低；耐热性降低表现为株高降低、叶片黄化、叶片中H₂O₂的含量增加和死亡细胞数量增加。由此可见，蛋白质GhBRK7可以调控植物的耐热性和根发育。本发明具有重要的应用价值。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种植物耐热性和根发育相关蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

随着工业化进程的推进和人类活动的加剧，全球变暖趋势日益加重。我国极端高温天气近年来频繁发生，区域平均气温呈上升趋势，而西北地区较南方增温速率更加明显，特别是西北新疆棉区的高温(≥35℃)逆境发生频繁。棉花是世界性的重要纤维作物，同时也是一种重要的油料与生物能源作物，在国民经济和社会发展中占有重要地位。频繁发生的高温(≥35℃)逆境导致棉花蕾铃脱落严重、成铃发育畸形，造成棉花减产、纤维品质下降。高温时间持续越长，脱落率就越高，成为影响棉花产量及品质形成的重要环境影响因子之一。另外，高温还会引起花粉败育、生活力下降，导致杂交授粉困难，成铃率低，严重影响杂交棉种子生产。因此研究棉花耐热相关基因并增强棉花的耐热性，对提高棉花产量和品质具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提高植物耐热性和促进根发育。

本发明首先保护蛋白质GhBRK7的应用，可为D1)或D2)：

D1)调控植物耐热性和/或根发育；

D2)培育耐热性和/或根发育改变的转基因植物。

本发明还保护编码蛋白质GhBRK7的核酸分子的应用，可为D1)或D2)：

D1)调控植物耐热性和/或根发育；

D2)培育耐热性和/或根发育改变的转基因植物。

上述任一所述的应用中，所述调控植物耐热性可为提高植物耐热性或降低植物耐热性。

上述任一所述的应用中，所述调控植物根发育可为促进植物根发育或抑制植物根发育。

上述任一所述的应用中，所述培育耐热性改变的转基因植物可为培育耐热性提高的转基因植物或培育耐热性降低的转基因植物。

上述任一所述的应用中，所述培育根发育改变的转基因植物可为培育根发育增强的转基因植物或培育根发育降低的转基因植物。

上述任一所述的应用中，所述植物可为如下c1)至c7)中的任一种：c1)双子叶植物；c2)单子叶植物；c3)棉花；c4)棉花品种陆地棉TM-1；c5)十字花科植物；c6)拟南芥；c7)野生型拟南芥Columbia-0亚型。

本发明还保护一种培育转基因植物甲的方法，包括如下步骤：提高出发植物中蛋白质GhBRK7的表达量和/或活性，得到转基因植物甲；与出发植物相比，转基因植物甲的耐热性提高和/或根发育增强。

上述方法中，所述“提高出发植物中蛋白质GhBRK7的表达量和/或活性”可通过转基因、多拷贝、改变启动子、调控因子等本领域熟知的方法，达到提高出发植物中蛋白质GhBRK7的表达量和/或活性的效果。

上述方法中，所述“提高出发植物中蛋白质GhBRK7的表达量和/或活性”可通过向出发植物中导入编码蛋白质GhBRK7的核酸分子实现。