[发明专利]蛋白质GmDREB2AL及其相关生物材料在调控种子植物油脂和千粒重中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及来源于大豆的蛋白质GmDREB2AL及其相关生物材料在调控种子植物油脂和千粒重中的应用。

背景技术

大豆是油脂和植物蛋白质的主要来源之一。人类饮食中71％的油脂来自于植物。在世界上的几种主要产油作物中，大豆总产油量约占30％，居世界植物油产量的第一位(表1)。

表1为世界上主要的产油作物

脂肪酸的合成是植物体中最重要的代谢途径之一，它存在于植物体的任何一个细胞中，是生长发育所必须的。对它的阻断会导致细胞的死亡，因而至今为止还没有发现一个阻断脂肪酸合成的植物突变体。

植物同其它真核生物在参与脂肪酸合成途径的酶上有很大差异。从乙酰CoA和丙二酰CoA合成16或18个碳原子的脂肪酸至少需要30个不同的酶催化的反应来完成这一过程，而在动物、真菌及一些细菌中，以上反应是由一个存在于胞质中的多酶复合体来完成的。植物中，参与脂肪酸合成的酶以可溶的形式存在于质体的胞质中。

人们已对脂类合成途径有了认知，并且已经克隆了参与脂类合成的酶基因。然而，植物中，对脂类合成的调控机理及其相关基因仍然知之甚少。

目前我国每年进口的大豆量是产量的2倍以上，我国大豆单产较低是提高产量的瓶颈之一。大豆产量的要素包括：株型、单株产量、每荚粒数等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供来源于大豆的蛋白质GmDREB2AL及其相关生物材料的新用途。

本发明所提供的一种新用途是利用GmDREB2AL的编码基因培育总油脂含量高和/或脂肪酸含量高和/或种子千粒重高的转基因种子植物的方法。

本发明所提供的培育具有三种农艺性状中的三种、两种或一种农艺性状的转基因种子植物的方法，包括向受体种子植物中导入GmDREB2AL的编码基因得到具有所述三种农艺性状中的三种、两种或一种性状的转基因种子植物的步骤；

所述GmDREB2AL是如下a）或b）的蛋白质：

a）氨基酸序列如SEQ ID No.2所示的蛋白质；

b）将SEQ ID No.2经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基且与种子总油脂含量和/或脂肪酸含量和/或种子千粒重相关的由a）衍生的蛋白质；

所述三种农艺性状为1）-3）：

1）种子中总油脂含量高于所述受体种子植物；

2）种子千粒重高于所述受体种子植物；

3）种子中脂肪酸含量高于所述受体种子植物；

所述脂肪酸为棕榈酸（软脂酸）（16:0）、亚油酸和油酸中的三种、两种或一种。

上述方法中，所述一个或几个氨基酸残基是指不多于十个氨基酸残基。SEQ ID No.2由211个氨基酸残基组成。

上述方法中，所述受体种子植物具体可为被子植物；进一步，所述被子植物可为双子叶植物，如拟南芥。

当所述受体种子植物为十字花科植物时，所述转基因种子植物除具有所述三种性状外，还具有角果长度大于所述受体种子植物的性状。如当所述种子植物为拟南芥时，转基因拟南芥除具有所述三种农艺性状外，还具有角果长度大于所述受体拟南芥的农艺性状。

所述GmDREB2AL基因为编码所述GmDREB2AL的DNA分子，具体可为1）-3）中任一种DNA分子：

1）其编码序列是SEQ ID No.1的DNA分子；

2）在严格条件下与1）限定的DNA分子杂交且编码所述GmDREB2AL的DNA分子；

3）与1）限定的DNA分子至少具有70%、至少具有75%、至少具有80%、至少具有85%、至少具有90%、至少具有95%、至少具有96%、至少具有97%、至少具有98%或至少具有99%同源性且编码所述GmDREB2AL的DNA分子。