CN105301092A - 一种蛋白在烟草耐旱性检测中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蛋白在烟草耐旱性检测中的应用，即通过测定作为烟草耐旱性标记物的所述蛋白的差异表达来判断烟草的耐旱性。所述蛋白为histoneH4isoformX1型组蛋白，氨基酸序列如SEQIDNo：1所示；所述蛋白为heatshockprotein82蛋白，其氨基酸序列如SEQIDNo：2所示。本发明能够可靠、灵敏地检测烟草耐旱性，为筛选烟草耐旱性品种以及辅助传统杂交育种提供一条全新的途径，适于大规模推广应用。

Description

一种蛋白在烟草耐旱性检测中的应用
技术领域
本发明属于生物技术检测技术领域，具体涉及一种蛋白在烟草耐旱性检测中的应用。
背景技术
干旱严重影响作物的生长发育、产量及品质。提高植物的抗旱能力已经成为现代植物研究工作中的关键问题之一。抗旱机理的研究是抗旱育种的基础，也是育种的关键因素之一。经历了几十年的努力，对植物抗旱的研究已从抗旱指标的表观因素分析，进入到分子及基因水平的探索。
近年来，随着全球气候变暖，干旱已成为我国作物生产中频繁发生的自然灾害。烟草作为中国重要的经济作物，在整个生育期对水分的要求很高。中国大部分烟区处于干旱、半干旱环境中，而且优质烟区多位于丘陵山区，常因土壤干旱而影响烟株的生长发育，导致烟叶的产量和品质降低，干旱已成为制约我国烟叶产量与品质提高的主要限制因子之一。因此，加强烟草抗旱基因资源的挖掘和利用，对于烟草抗旱新品种培育，实现烟草农业可持续发展具有重大意义。
自20世纪80年代以来，国内外学者在干旱对烟草生长、发育、代谢的影响等方面做了大量研究，取得了一些重要进展。归纳起来主要有以下几个方面:第一，干旱对烟草生理的影响，主要表现在:(1)干旱胁迫影响了叶绿素的合成，促进了叶绿素的分解，从而影响了叶片的光合效率(Plant Molecular Biology，1979，20:37-44) 。(2)干旱胁迫导致植株氮素代谢关键酶-硝酸还原酶(NR) 的活性降低，而蛋白水解酶活性增强引起脯氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺和缬氨酸等大量积累。(3)干旱胁迫导致叶片膜脂过氧化作用增强，膜透性增加，丙二醛(MDA)含量升高，出现电解质外渗。抗氧化保护酶SOD、POD、CAT等酶活性显著下降。第二，干旱对烟草生长发育的影响，主要表现在:(I)干旱胁迫降低了种子的萌发和幼苗的成活。(2)抑制了根系的生长，从而影响了矿质营养的吸收。(3)干旱胁迫导致植株矮小，节间短，叶片小，易早衰。这些研究较好地阐明了干旱对烟草生长、发育及代谢影响的生理生化基础，但缺乏对烟草抗旱分子遗传机理的研究。
近年来，随着分子生物学和基因组学研究的深入，抗旱基因的发掘成为目前作物抗逆遗传资源与品种改良研究的热点，越来越多的抗旱相关基因相继被克隆和鉴定。按照抗旱基因的功能，可以把植物抗旱相关基因分为两大类:第一类基因为功能基因，主要在植物抗性中起保护作用。这一类基因主要包括渗透调苄基因如:海藻糖合成酶基因TPSlJf、氨酸合成酶基因P5CS、甘露醇合成基因mtlD、甜菜碱醛脱氢酶基因BADH及多胺合成基因Odc等；保护生物大分子的活性基因如:脱水蛋白基因BDN1、水通道蛋白基因AQP和晚期胚胎发生丰富蛋白LEA等。第二类基因为调苄基因，主要在信号传导和逆境基因表达过程中起调节作用，主要包括一些转录因子基因如：DREB、MYB、bZIP、WRKY、NAC等。这些基因已在植物基因工程中得到应用。
目前，这些研究都还只是集中在转录水平的研究，转录后产生的mRNA会进一步的翻译成蛋白质，翻译后产生的蛋白质需要经过各种修饰加工，其中部分翻译产生的蛋白质甚至会直接被降解掉。所以在转录水平的研究不能够完全反映出植物耐旱机制。同时烟草耐旱性状很难再表型上予以定量的鉴定。以上这些需要一种更为准确的鉴定烟草耐旱性的方法。
烟草histone H4 isoform X1型组蛋白的NCBI登录号为GI：698497211。H4型组蛋白是组成真核细胞染色体核小体主要成分之一，一个核小体由 两个H2A，两个H2B，两个H3，两个H4组成的八聚体和147bp缠绕在外面的DNA组成。研究表明：这些组成成分的核心部分状态大致是均一的，游离在外的N-端则可以受到各种各样 的修饰，包括组蛋白末端的乙酰化，甲基化，磷酸化，泛素化等等。所以组蛋白的修饰与基因表达调控有关。
heat shock protein 82的NCBI登录号为GI：697107663。该蛋白为HSP90（热激蛋白90）类似蛋白。热激蛋白为生物体受热或其他理化作用，新合成的或含量增加的一类分子伴侣。热激蛋白根据分子量可以分为HSP60、HSP70、HSP90、HSP110级小分子量热激蛋白[1-3]。HSP90是受ATP调节的二聚体分子伴侣家族，它包含三个高度保守的结构域，N端结构域、中间段结构域和C端结构域[4]。
HSP90作为分子伴侣，在信号转导，蛋白折叠，蛋白降解，正常和胁迫下植物的发育都起到重要的作用[5]。已有研究结果表明, Hsp90基因家族广泛参与各类生物及非生物的胁迫响应。
Wang等[6]从小麦中克隆了 3个细胞质 Hsp90族基因——TaHsp90.1、TaHsp90.2和TaHsp90.3, 过表达 TaHsp90.2或TaHsp90.3基因的小麦植株对小麦条锈病产生抗性。AtHsp90.1通过与 R蛋白 RAR1 (required for MLA12 resistance 1)和SGT1 (suppressor of G2 allele of suppressor of kinetochore protein 1)结合能对小麦叶锈病、大麦抗白粉病等产生抗性[7-8]。同时, Hsp90s能被如盐、旱、低温、热激、重金属、碱等非生物胁迫强烈诱导[9-12]。在拟南芥中已经克隆了 7个Hsp90基因, Hsp90.1~Hsp90.4定位于细胞质, Hsp90.5、Hsp90.6、Hsp90.7分别定位于叶绿体、线粒体、内质网[13-14]。AtHsp90.2、AtHsp90.3、AtHsp90.4的蛋白序列高度相似, 相似度至少达到96%, 推测它们的功能存在重复[9]。
研究发现在不同的温度条件下, 过表达AtHsp90.1或AtHsp90.2基因的啤酒酵母都能生长, 表现出分子伴侣的功能一致性 [15]。当水稻受到盐、碱、旱、高温胁迫, 尤其是盐胁迫时, rHsp90基因表达量显著增加; 在酵母和烟草中过表达rHsp90基因, 能提高植株对高盐胁迫的耐受性[16]。大肠杆菌中表达PgHsp90蛋白后, 增强了对热、盐和脱水胁迫耐受性, 在不同的胁迫下 PgHsp90基因表达量都会相应增加以满足蛋白折叠的需要[17]。研究还发现：Hsp90s在植物体内的平衡对细胞胁迫反应或耐受性的产生有一定的作用。在拟南芥中过表达AtHsp90.2、AtHsp90.5和AtHsp90.7, 虽然降低了植株对高盐和旱的耐受能力, 但是提高了对Ca2+离子浓度的耐受性[14]。过表达AtHsp90.3能使酵母在高温条件下生长; 过表达AtHsp90.3的拟南芥植株对高温敏感、对重金属离子的耐受性低, 但是同样耐受高Ca2+浓度[18]。
到目前为止，尚未有关于histone H4 isoform X1型组蛋白及heat shock protein 82蛋白参与耐旱的报道。
发明内容
本发明目的在于提供一种蛋白在烟草耐旱性检测中的应用。
本发明目的是这样实现的，通过测定作为烟草耐旱性标记物的所述蛋白的差异表达来判断烟草的耐旱性。
附图说明
图1为对照（左）与干旱处理（右）烟草植株；
图2为不同样品的CV值分布；
图3为图3不同样品CV值的盒形图；
图中：盒子的上下两边为上下四分位数线，盒子上的黑色横线代表了中位数所在位置；
图4为样品相关性分析；
图中：对角线上的值代表了不同样品，下三角为两两样品之间的蛋白质丰度分布的线性回归拟合图，上三角的数字代表了两两样品之间的相关系数。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所做的任何变换，均落入本发明保护范围。
本发明所述的一种蛋白在烟草耐旱性检测中的应用为通过测定作为烟草耐旱性标记物的所述蛋白的差异表达来判断烟草的耐旱性。
所述蛋白为histone H4 isoform X1型组蛋白。
所述histone H4 isoform X1型组蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No：1所示。
所述蛋白也可为heat shock protein 82蛋白。
所述heat shock protein 82蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No：2所示。
本发明通过筛选在烟草干旱处理与未处理植株差异表达的蛋白质，找到了两种在干旱处理与未处理植株存在显著差异表达的蛋白质 (在干旱处理烟株中上调表达)，经质谱鉴定为histone H4 isoform X1型组蛋白及heat shock protein 82蛋白。用同位素标记相对和绝对定量 (isobaric tags for relative and absolute quantification, iTRAQ)蛋白质组学方法，使用稳定同位素标记不同抗性烟草品种叶片蛋白质酶解之后的肽段，通过鸟枪法（shotgun) 技术，结果发现蛋白质histone H4 isoform X1型组蛋白及heat shock protein 82蛋白在干旱处理烟株中上调表达。
基于蛋白质烟草histone H4 isoform X1型组蛋白及heat shock protein 82蛋白与烟草耐旱性这种相关性，本发明首次提供了蛋白质烟草histone H4 isoform X1型组蛋白及heat shock protein 82蛋白在烟草耐旱性检测中的应用。如果蛋白质烟草histone H4 isoform X1型组蛋白及heat shock protein 82蛋白烟草品种中呈上调表达，则提示该待检烟草品种对干旱具有较高的抗性。
通过histone H4 isoform X1型组蛋白及heat shock protein 82蛋白在烟草耐旱性检测中的应用，可以可靠、灵敏地检测烟草耐旱性，为筛选烟草耐旱性品种以及辅助传统杂交育种提供一条全新的途径，适于大规模推广应用。
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特列举以下具体实施例详细说明。然而，具体实施例仅仅是用于举例说明，而不是对本发明的限制。
下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件如Sambrook等人，分子克隆：实验室手册（New York:Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989)中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1：干旱处理烟株
将红花大金元的种子播种在1/2 MS培养基上，在25 ℃，光照：黑暗=16 h：8 h的条件下在培养箱中培养，萌发12 d之后将幼苗移到小塑料盆中培养。7 d后将这些幼苗移栽到1 L的塑料盆中。当植株40 d大小的时候停止浇水，2 d后当干处理植株出现干旱表型的时候，收集干旱处理及未处理植株的叶片(图1)。
实施例2：烟草蛋白样品的制备
对于iTRAQ定量，一般要求蛋白含量不少于50 μg，蛋白质量浓度不低于5 μg/μL。将实例1中干旱处理与对照的红花大金元各取3株叶片，立即在清水中洗净，吸水纸吸干水分，然后用铝箔纸包裹，于－80 ℃冰箱备用。称取1. 2 g左右叶片，用液氮研磨成粉末并转入50mL离心管中，将干旱胁迫处理和未经处理的烟草样品用液氮磨成干粉
用200 μL的TEAB溶解上述干粉，然后加入4倍体积的冷丙酮(含终浓度为10mmol/L DTT)沉淀2 h，13000 r/min离心20 min，收集沉淀，加入800 μL的冷丙酮(含终浓度为10 mmol/L DTT)重悬沉淀，13000 r/min离心20 min，收集沉淀，然后风干沉淀；加入100 μL TEAB溶解蛋白。采用伯乐Bio-Rad Quick Start Bradford试剂盒进行蛋白定量，蛋白定量结果如表1所示。
表1样本的蛋白定量结果
样本 T1 T2 T3 CK1 CK2 CK3
质量浓度 (μg/μL) 10.12 9.89 10.01 9.76 9.97 10.05
实施例3: 蛋白质样品酶解（Filter aided sample preparation，FASP）
选取实施例2中提取到的蛋白样品各100 μg，体积整体调节到100 μL，然后加入500 μL 50 mmol/L NH4HCO3稀释，加入2 μg Tryspin酶液。37 ℃消化过夜8~16 h。取出上述酶解液，加入等体积的0.1% FA酸化。
取Strata-X C18柱子，先用1 mL甲醇活化，然后加入1 mL 0.1% FA平衡。将上述酸化后的酶解加入到Strata-X C18柱子中，连续过3次，然后加入0.1% FA+5% 乙腈清洗Strata-X C18柱子，连续清洗2次，取1个新的离心管，往Strata-X C18柱子中加入1 mL 0.1% FA+80%乙腈洗脱1次，收集1 mL液体，冷冻抽干后用20 μL 0.5mol/L TEAB复溶。取OD280 nm肽段定量，定量结果见表2。
表2蛋白质样本的肽段OD280 nm值
样本 T1 T2 T3 CK1 CK2 CK3
OD280 nm值 2.84 2.76 2.85 2.71 2.87 2.91
实施例4：运用iTRAQ（isobaric tags for relative and absolute quantification）技术进行干旱处理和对照烟草材料的差异表达蛋白的筛选
标记采用8-plex标记，方法参考说明书，6个样本标记完以后等量混合。将混合后的样本分成12个组分，色谱仪是Thermo DINOEX Ultimate 3000 BioRS，分析柱是Durashell C18（5 μm，100Å，4.6 mm×250 mm）。质谱仪是AB SCIEX nano LC-MS/MS(Triple TOF 5600 plus)，分析柱是AB SCIEX分析柱 (75 μm内径，充填3μm，120 Å的ChromXP C18柱料，长10 cm），喷针是NEW objective（20μm内径，喷针口的直径是10μm)，捕获柱是eksigent Chromxp Trap Column (3 μm C18-CL, 120 Å, 350 μm×0.5 mm)。LC-MS/MS条件：A: 0.1 % 甲酸，5 % 乙腈；B: 0.1 % 甲酸，95 % 乙腈；Loading Buffer: 0.1% 甲酸，3 % 乙腈。LC-MS/MS的液相方法以90min为例，上样5 μL。
取等量肽段（50 μg）进行同位素标记，标记方案如表3所示。
表3 同位素标记方案
样品名称 样品描述 标记号码
T1 干旱处理的烟草叶片样品 113
T2 干旱处理的烟草叶片样品 114
T3 干旱处理的烟草叶片样品 115
CK1 正常生长烟草 116
CK2 正常生长烟草 117
CK3 正常生长烟草 118
本次实验采用基于质谱方法的蛋白质组鉴定基本流程，即对MS/MS质谱数据经过系列优化处理后与数据库进行相似性比较打分从而进行蛋白鉴定，该方法是目前应用最广也是业界公认的高通量鉴定蛋白质方法。具有鉴定准确度高，通量大，无需人工序列解析等优点。
使用与AB Sciex 5600 plus配套的搜索引擎——ProteinpilotTM V4.0.8085。Proteinpilot在搜索时由于考虑了全部可能的修饰种类，同时增加了自动容错匹配功能，在保证鉴定结果可信度的前提下，能够比同类软件检索到更多的结果。
对于Proteinpilot的鉴定结果，做了进一步过滤，对于鉴定到的蛋白，认为unused score≥1.3（即可信度水平在95%以上），每个蛋白至少包含一个unique肽段的蛋白为可信蛋白，不符合该条件的蛋白不包括在本报告中；对于鉴定的肽段，以conf≥95过滤，即可信度在95%以上认为可信肽段，对于蛋白质定量，为了得到更全面的关于某蛋白的定量信息，Proteinpilot软件使用了conf≥15的所有肽段。
本次实验中，质谱产生的二级谱图数、解析的二级谱图数分别为396496、125770，谱图鉴定率达到了31%以上，鉴定到的肽段和蛋白数总体情况请参见表4。
表4蛋白质鉴定信息统计总表
注：“*”表示可信度至少为95%，“**”表示至少含有2个unique肽段的鉴定蛋白质数目。
重复性分析指的是通过分析生物重复样品数据的再现性，以判断实验操作的重复性和仪器的稳定性，重复性分析可以从两个角度进行：同一样品不同生物重复的CV值分布的分析和样品间的相关性分析。
CV（Coefficient of Variation）变异系数可以反映数据的离散程度，是数据标准方差和平均值的比值，用百分数表示，具体表达式为
CV =（标准偏差 SD /平均值MEAN）×100%。
图2表示不同样品的CV值分布。从图2可见：CK样品的CV值主要集中在0%～20%，而T样品的CV值主要集中在0%～15%。相对来说，T样品的CV值更加集中在低值区域，说明T样品的重复性更好。
通过图3更加直观地显示出不同实验组CV值的对比，不同颜色的盒形图代表了不同实验组的CV分布，盒子的上下两边为上下四分位数线，盒子中间的黑色横线是数据中位数（数据中占据中间位置的数）。通过盒子的上下四分位数可以判断出：T样品的CV数据更加集中，这与图2的分析是一致的。通过盒子的中位数线可以判断出两组样品的CV值中位数都小于20%，图3自左向右2个盒子的CV中位数分别为9.96%和9%，说明重复性较好。
相关性分析可以衡量出不同样品之间的相关密切程度。图4综合反映了不同实验样品（m113:T1，m114:T2，m115:T3，m116:CK1，m117:CK2，m118:CK3）之间的两两相关性，其中对角线上的值代表了不同样品，下三角为两两样品之间的蛋白质丰度分布的线性回归拟合图，上三角的数字代表了两两样品之间的相关系数。从下三角可以看出不同样品之间数据都可以用一条直线很好地拟合，从上三角可以看出样品之间的相关系数都超过了0.9，说明样品间大部分蛋白质丰度未发生明显变化，且重复样品之间的相关系数达到了0.95以上，大于非重复样品之间的相关系数，说明重复性较好。
iTRAQ标记方法能够实现对多个样品同时进行相对定量，且定量具有较高的准确性。我们使用Proteinpilot软件实现蛋白质组iTRAQ定量。当差异倍数达到1.2倍及以上（即up_regulate≥1.2和down_regulate≤0.83），且经过显著性统计检验其q-value值≤0.01时，视为显著差异蛋白。
对于存在生物学重复或技术重复样品的设计，首先，利用待比较样品间所有重复样品每个蛋白质的肽段定量值进行t-检验，计算出P-value，并利用Benjamini-Hochberg多重假设检验的方法校正P值，得到校正后的P值——q-value。其次，计算各个重复样品相对应蛋白质定量值的中位数作为待比较样品的定量值，并据此计算待比较样品间蛋白的最终差异倍数。最后，根据差异倍数和q-value来筛选出差异蛋白。在差异倍数≥1.2或者≤0.83倍，q-value≤0.01的条件下，两两样品间蛋白显著差异数量如表5。
表5两两样品间蛋白显著差异数量
类型 T/CK
总定量数 5570
上调蛋白数量 260
下调蛋白数量 206
在差异表达蛋白质列表中，我们发现编号为3465的蛋白质在干旱处理烟草中表达明显上调，较未经处理的红花大金元上调9.94倍，t 检验P 值为4.29E-04，达到极显著水平。
随后，经过LC-MS/MS 质谱鉴定和数据库搜索得2个非重复肽段与蛋白质histone H4 isoform X1型组蛋白相符，氨基酸覆盖率为54.42%，具体结果详见表6。histone H4 isoform X1型组蛋白序列见SEQ ID NO：1。
表6 histone H4 isoform X1型组蛋白质谱鉴定结果
在差异表达蛋白质列表中，我们发现编号为1113的蛋白质在干旱处理烟草中表达明显上调，较未经处理的红花大金元上调2.38倍，t检验P 值为1.35E-10，达到极显著水平。随后经过LC-MS/MS 质谱鉴定和数据库搜索得7个非重复肽段与蛋白质heat shock protein 82相符，氨基酸覆盖率为54.42%，具体结果详见表7。heat shock protein 82蛋白序列见SEQ ID NO：2。
表7 heat shock protein 82蛋白质谱鉴定结果
综上所述，histone H4 isoform X1型组蛋白及heat shock protein 82蛋白在烟草干旱处理植株与未经处理植株存在差异表达，显然与烟草耐旱性有密切的相关性，因此其表达量可以作为一个指标用于烟草耐旱性检测。这对于利用传统杂交育种手段进行筛选耐旱烟草品种的技术人员来说是显而易见的。
虽然,有关histone H4 isoform X1型组蛋白及heat shock protein 82蛋白生物学功能及其相应的机制还有待进一步研究，但是将其作为检测烟草耐旱性标记物却是肯定的。
因此，本发明的histone H4 isoform X1型组蛋白及heat shock protein 82蛋白在烟草耐旱性检测中的应用可以简单、方便、快速、可靠、灵敏地检测烟草耐旱性，为筛选耐旱烟草品种以及辅助传统杂交育种提供一条全新的途径，适于大规模推广应用。
参考文献
[1] Kimura Y, Matsumoto S, Yahara I. Temperature-sensitive mutants of Hsp82 of the budding yeast Saccharomyces cerevisiae. Mol Gen Genet, 1994, 242: 517–527.
[2] Young J C, Moarefi I, Hartl F U. Hsp90: a specialized but essentialprotein-folding tool. J Cell Biol, 2001, 154: 267–273.
[3] Caplan A J, Jackson S, Smith D. Hsp90 reaches new heights. EMBO Rep, 2003, 4: 126–130
[4] Stebbins C E, Russo A A, Schneider C, Rosen N, Hartl F U, Pavletich N P. Crystal structure of an Hsp90-geldanamycin complex: targeting of a protein chaperone by an antitumor agent. Cell, 1997, 89: 239–250.
[5] Taipale M, Jarosz D F, Lindquist S. Hsp90 at the hub of protein homeostasis: emerging mechanistic insights. Nat Rev Mol Cell Biol, 2010, 11: 515–528.
[6] Wang G F, Wei X, Fan R, Zhou H, Wang X, Yu C, Dong L, Dong Z, Wang X, Kang Z. Molecular analysis of common wheat genes encoding three types of cytosolic heat shock protein 90 (Hsp90): functional involvement of cytosolic Hsp90s in the control of wheat seedling growth and disease resistance. New Phytologist, 2011, 191: 418–431.
[7] Scofield S R, Huang L, Brandt A S, Gill B S. Development of a virus-induced gene-silencing system for hexaploid wheat and its use in functional analysis of the Lr21-mediated leaf rust resistance pathway. Plant Physiol, 2005, 138: 2165–2173.
[8] Hein I, Barciszewska-Pacak M, Hrubikova K, Williamson S, Dinesen M, Soenderby IE, Sundar S, Jarmolowski A, Shirasu K, Lacomme C. Virus-induced gene silencing-based functional characterization of genes associated with powdery mildew resistance in barley. Plant Physiol, 2005, 138: 2155–2164.
[9] Song H, Fan P, Li Y. Overexpression of organellar and cytosolic AtHSP90 in Arabidopsis thaliana impairs plant tolerance to oxidative stress. Plant MolBiol Rep, 2009, 27: 342–349.
[10] Krishna P, Sacco M, Cherutti J F, Hill S. Cold-induced accumulation of Hsp90 transcripts in Brassica napus. Plant Physiol, 1995, 107: 915–923.
[11] Pareek A, Singla S L, Grover A. Immunological evidence for accumulation of two high-molecular-weight (104 and 90 kDa) Hsps in response to different stresses in rice and in response to high temperature stress in diverse plant genera. Plant MolBiol, 1995, 29: 293–301.
[12] Milioni D, Hatzopoulos P. Genomic organization of Hsp90 gene family in Arabidopsis. Plant MolBiol, 1997, 35: 955–961.
[13] Krishna P, Gloor G. The Hsp90 family of proteins in Arabidopsis thaliana. Cell Stress & Chaperones, 2001, 6: 238–246.
[14] Song H, Zhao R, Fan P, Wang X, Chen X, Li Y. Overexpression of AtHsp90.2, AtHsp90.5 and AtHsp90.7 in Arabidopsis thaliana enhances plant sensitivity to salt and drought stresses. Planta, 2009, 229: 955–964.
[15] Song H, Fan P, Shi W, Zhao R, Li Y. Expression of five AtHsp90 genes in Saccharomyces cerevisiae reveals functional differences of AtHSP90s under abiotic stresses. J Plant Physiol, 2010, 167: 1172–1178.
[16] Liu D, Zhang X, Cheng Y, Takano T, Liu S. rHsp90 gene expression in response to several environmental stresses in rice (Oryza sativa L.). Plant PhysiolBiochem, 2006, 44: 380–386
[17] Reddy P S, Thirulogachandar V, Vaishnavi C S, Aakrati A, Sopory S K, Reddy M K. Molecular characterization and expression of a gene encoding cytosolic Hsp90 from Pennisetum glaucum and its role in abiotic stress adaptation. Gene, 2011, 474:
29–38.
[18] Xu X, Song H, Zhou Z, Shi N, Ying Q, Wang H. Functional characterization of AtHsp90.3 in Saccharomyces cerevisiae and Arabidopsis thaliana under heat stress. Biotechnol Lett, 2012010, 32: 979–987.
序列表
SEQ ID NO：1
<110> 云南省烟草农业科学研究院
<120> 一种蛋白在烟草耐旱性检测中的应用
<130> 2015
<160> 2
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 103
<212> PRT
<213> Nicotiana sp.
<400> 1
Met Thr Gly Arg Gly Lys Gly Gly Lys Gly Leu Gly Lys Gly Gly Ala
1 5 10 15
Lys Arg His Arg Lys Val Leu Arg Asp Asn Ile Gln Gly Ile Thr Lys
20 25 30
Pro Ala Ile Arg Arg Leu Ala Arg Arg Gly Gly Val Lys Arg Ile Ser
35 40 45
Gly Leu Ile Tyr Glu Glu Thr Arg Gly Val Leu Lys Val Phe Leu Glu
50 5 60
Asn Val Ile Arg Asp Ala Val Thr Tyr Thr Glu His Ala Lys Arg Lys
65 70 75 80
Thr Val Thr Ala Met Asp Val Val Tyr Ala Leu Lys Arg Gln Gly Arg
85 90 95
Thr Leu Tyr Gly Phe Gly Gly
100
SEQ ID NO：2
<210> 2
<211> 703
<212> PRT
<213> Nicotiana sp.
<400> 1
Met Ala Asp Val Gln Met Ala Glu Ala Glu Thr Phe Ala Phe Gln Ala
1 5 10 15
Glu Ile Asn Gln Leu Leu Ser Leu Ile Ile Asn Thr Phe Tyr Ser Asn
20 25 30
Lys Glu Ile Phe Leu Arg Glu Leu Ile Ser Asn Ser Ser Asp Ala Leu
35 40 45
Asp Lys Ile Arg Phe Glu Ser Leu Thr Asp Lys Ser Lys Leu Asp Ala
50 55 60
Gln Pro Glu Leu Phe Ile Arg Leu Val Pro Asp Lys Ala Asn Lys Thr
65 70 75 80
Leu Ser Ile Ile Asp Ser Gly Ile Gly Met Thr Lys Ala Asp Leu Val
85 90 95
Asn Asn Leu Gly Thr Ile Ala Arg Ser Gly Thr Lys Glu Phe Met Glu
100 105 110
Ala Leu Gln Ala Gly Ala Asp Val Ser Met Ile Gly Gln Phe Gly Val
115 120 125
Gly Phe Tyr Ser Ala Tyr Leu Val Ala Glu Lys Val Ile Val Thr Thr
130 135 140
Lys His Asn Asp Asp Glu Gln Tyr Val Trp Glu Ser Gln Ala Gly Gly
145 150 155 160
Ser Phe Thr Val Thr Arg Asp Val Asn Gly Glu Gln Leu Gly Arg Gly
165 170 175
Thr Lys Ile Thr Leu Phe Leu Lys Glu Asp Gln Leu Glu Phe Leu Glu
180 185 190
Glu Arg Arg Ile Lys Asp Leu Val Lys Lys His Ser Glu Phe Ile Ser
195 200 205
Tyr Pro Ile Tyr Leu Trp Thr Glu Lys Thr Thr Glu Lys Glu Ile Ser
210 215 220
Asp Asp Glu Asp Asp Glu Pro Lys Lys Asp Glu Glu Gly Ala Val Glu
225 230 235 240
Glu Val Asp Glu Asp Lys Glu Lys Glu Lys Gly Lys Lys Lys Lys Ile
245 250 255
Lys Glu Val Ser His Glu Trp Gln Leu Ile Asn Lys Gln Lys Pro Ile
260 265 270
Trp Leu Arg Lys Pro Glu Glu Ile Thr Lys Asp Glu Tyr Ala Ser Phe
275 280 285
Tyr Lys Ser Leu Thr Asn Asp Trp Glu Asp His Leu Ala Val Lys His
290 295 300
Phe Ser Val Glu Gly Gln Leu Glu Phe Lys Ala Ile Leu Phe Val Pro
305 310 315 320
Lys Arg Ala Pro Phe Asp Leu Phe Asp Thr Arg Lys Lys Met Asn Asn
325 330 335
Ile Lys Leu Tyr Val Arg Arg Val Phe Ile Met Asp Asn Cys Glu Glu
340 345 350
Leu Ile Pro Glu Tyr Leu Gly Phe Val Lys Gly Val Val Asp Ser Asp
355 360 365
Asp Leu Pro Leu Asn Ile Ser Arg Glu Met Leu Gln Gln Asn Lys Ile
370 375 380
Leu Lys Val Ile Arg Lys Asn Leu Val Lys Lys Cys Ile Glu Met Phe
385 390 395 400
Asn Glu Ile Ala Glu Asn Lys Glu Asp Tyr Asn Lys Phe Tyr Glu Ala
405 410 415
Phe Ser Lys Asn Leu Lys Leu Gly Ile His Glu Asp Ser Gln Asn Arg
420 425 430
Ala Lys Leu Ala Asp Leu Leu Arg Tyr His Ser Thr Lys Ser Gly Asp
435 440 445
Glu Met Thr Ser Leu Lys Asp Tyr Val Thr Arg Met Lys Glu Gly Gln
450 455 460
Lys Asp Ile Tyr Tyr Ile Thr Gly Glu Ser Lys Lys Ala Val Glu Asn
465 470 475 480
Ser Pro Phe Leu Glu Arg Leu Lys Lys Lys Gly Tyr Glu Val Leu Tyr
485 490 495
Met Val Asp Ala Ile Asp Glu Tyr Ala Val Gly Gln Leu Lys Glu Tyr
500 505 510
Asp Gly Lys Lys Leu Val Ser Ala Thr Lys Glu Gly Leu Lys Leu Asp
515 520 525
Asp Asp Ser Glu Glu Glu Lys Lys Lys Lys Glu Glu Lys Lys Lys Ser
530 535 540
Phe Glu Asn Leu Cys Lys Ile Ile Lys Asp Ile Leu Gly Asp Arg Val
545 550 555 560
Glu Lys Val Val Val Ser Asp Arg Ile Val Asp Ser Pro Cys Cys Leu
565 570 575
Val Thr Gly Glu Tyr Gly Trp Thr Ala Asn Met Glu Arg Ile Met Lys
580 585 590
Ala Gln Ala Leu Arg Asp Ser Ser Met Ser Ser Tyr Met Ser Ser Lys
595 600 605
Lys Thr Met Glu Ile Asn Pro Asp Asn Gly Ile Met Glu Glu Leu Arg
610 615 620
Lys Arg Ala Glu Ala Asp Lys Asn Asp Lys Ser Val Lys Asp Leu Val
625 630 635 640
Leu Leu Leu Phe Glu Thr Ala Leu Leu Thr Ser Gly Phe Ser Leu Asp
645 650 655
Asp Pro Asn Thr Phe Ala Ala Arg Ile His Arg Met Leu Lys Leu Gly
660 665 670
Leu Ser Ile Asp Glu Glu Glu Glu Ala Val Glu Asp Ala Asp Met Pro
675 680 685
Ala Leu Glu Glu Thr Gly Glu Glu Ser Lys Met Glu Glu Val Asp
690 695 700

Claims (5)

1.一种蛋白在烟草耐旱性检测中的应用，其特征在于通过测定作为烟草耐旱性标记物的所述蛋白的差异表达来判断烟草的耐旱性。
2.根据权利要求1所述的一种蛋白在烟草耐旱性检测中的应用，其特征在于所述蛋白为histone H4 isoform X1型组蛋白。
3.根据权利要求2所述的一种蛋白在烟草耐旱性检测中的应用，其特征在于所述histone H4 isoform X1型组蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No：1所示。
4.根据权利要求1所述的一种蛋白在烟草耐旱性检测中的应用，其特征在于所述蛋白为heat shock protein 82蛋白。
5.根据权利要求4所述的一种蛋白在烟草耐旱性检测中的应用，其特征在于所述的heat shock protein 82蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No：2所示。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101798341A (zh) * 2009-02-11 2010-08-11 中国科学院植物研究所 与植物抗逆性相关的热激因子蛋白及其编码基因与应用
CN102124110A (zh) * 2008-04-30 2011-07-13 加利福尼亚大学董事会 抗旱的转录因子的转录调节和转录后调节
CN102304532A (zh) * 2011-07-29 2012-01-04 中国科学院成都生物研究所 一种用cyp710a11基因培育抗胁迫转基因植物的方法
CN102732532A (zh) * 2012-07-09 2012-10-17 合肥工业大学 一种提高水稻抗逆性的小分子热激蛋白基因的应用
CN102939384A (zh) * 2010-02-24 2013-02-20 中国科学院遗传与发育生物学研究所 在植物中赋予胁迫耐受性的基因及其用途

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102124110A (zh) * 2008-04-30 2011-07-13 加利福尼亚大学董事会 抗旱的转录因子的转录调节和转录后调节
CN101798341A (zh) * 2009-02-11 2010-08-11 中国科学院植物研究所 与植物抗逆性相关的热激因子蛋白及其编码基因与应用
CN102939384A (zh) * 2010-02-24 2013-02-20 中国科学院遗传与发育生物学研究所 在植物中赋予胁迫耐受性的基因及其用途
CN102304532A (zh) * 2011-07-29 2012-01-04 中国科学院成都生物研究所 一种用cyp710a11基因培育抗胁迫转基因植物的方法
CN102732532A (zh) * 2012-07-09 2012-10-17 合肥工业大学 一种提高水稻抗逆性的小分子热激蛋白基因的应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SIEFRITZ F ET AL.: "PIP1 Plasma Membrane Aquaporins in Tobacco: From Cellular Effects to Function in Plants", 《THE PLANT CELL》 *
夏宗良等: "烟草水通道蛋白NtTIP1基因的克隆及其在干旱胁迫下的表达分析", 《河南农业大学学报》 *
潘攀等: "干旱高温复合胁迫下sHSPs基因在不同耐旱性玉米中的表达差异及其对ABA和H2O2的响应", 《西北植物学报》 *
赵文军等: "抗旱相关基因在烟草中的应用研究进展", 《生物技术进展》 *

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