[发明专利]一种植物雄性育性相关蛋白MS6021及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了一种植物雄性育性相关蛋白MS6021及其编码基因与应用。本发明提供的蛋白质，命名为MS6021蛋白，是如下(a)或(b)：(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将(a)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物雄性育性相关的由序列1衍生的蛋白质。编码所述MS6021蛋白的基因(MS6021基因)也属于本发明的保护范围。本发明的MS6021基因在玉米中能够控制雄性育性，即该基因的纯合突变或缺失能够使玉米雄性不育，在拟南芥同源基因突变体中表达MS6021基因能够恢复雄性育性。本发明为玉米雄性育性研究提供了新的基因资源。

技术领域

本发明涉及植物基因工程领域，具体涉及一种植物雄性育性相关蛋白MS6021及其编码基因与应用。

背景技术

在显花植物中，雄性器官(花药)的生殖发育对世代交替和遗传重组是至关重要的。成熟花药由内部的花粉母细胞和外面包裹的四层体细胞组成，四层体细胞由外至内分别是表皮层、内皮层、中间层和绒毡层。其中绒毡层具有分泌功能，可为花药表面角质层和花粉外壁的形成提供大量的原料。而花药角质层和花粉外壁是含有遗传物质的花粉粒抵御外界多种生物和非生物胁迫的屏障。

花药角质层由角质和蜡质组成，角质是16碳和18碳脂肪酸及其衍生物的聚合体，蜡质由长链脂肪酸、烷、烯、脂肪醇等组成。花粉外壁主要由孢子花粉素组成，由于其高度不溶和耐化学性，其生化组分和生物合成过程还有待深入研究。近年来，这些物质的遗传和生化研究在拟南芥和水稻上取得进展。例如P450基因家族中的CYP703A2和CYP703A3做为月桂酸羟化酶起作用，CYP704B1和CYP704B2催化脂肪酸ω位的羟基化。ACOS5、PKSA/LAP6和PKSB/LAP5、TKPR1可能共同作用合成孢子花粉素的主要组分。以上这些蛋白的编码基因主要表达于绒毡层，其蛋白的作用产物从绒毡层分泌并运输到花药角质层和花粉外壁以组装成生物大分子。有研究表明ABC、LTP、MATE等蛋白负责了这一运输过程。例如水稻的OsABCG15负责了脂质前体向花药角质和花粉外壁的运输，其在拟南芥中的同源蛋白AtABCG26则转运脂质前体和聚酮化合物到花粉外壁。OsC6负责脂质分子由绒毡层细胞向其他花药细胞的转运。

发明内容

本发明的目的是提供一种植物雄性育性相关蛋白MS6021及其编码基因与应用。

本发明提供的蛋白质，获自玉米，命名为MS6021蛋白，是如下(a)或(b)：

(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)将(a)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物雄性育性相关的由序列1衍生的蛋白质。

序列表序列1为MS6021蛋白的氨基酸序列，包括592个氨基酸，在该蛋白质序列中，碱性氨基酸占76个，酸性氨基酸占61个，该蛋白质的分子量为64KD，等电点为7.91。

为了使(a)中的MS6021蛋白便于纯化和检测，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。

表1标签的序列