CN107652360B - Abi5蛋白及其编码基因在调控植物种子氧化胁迫抗性中的应用 - Google Patents

Abi5蛋白及其编码基因在调控植物种子氧化胁迫抗性中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种ABI5蛋白及其编码基因在调控植物种子抗氧化胁迫抗性中的应用。本发明所提供的应用由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质在如下(a1)‑(a6)任一中的应用:(a1)调控植物的氧化胁迫抗性;(a2)提高植物的氧化胁迫抗性;(a3)选育氧化胁迫抗性提高的植物品种;(a4)调控植物对除草剂的抗性;(a5)提高植物对除草剂的抗性;(a6)选育对除草剂抗性提高的植物品种。本发明有助于研究植物种子萌发过程中抗氧化胁迫的分子机制、种子品质和抗逆性状改良、选育抗氧化胁迫抗性植物,满足农业生产的需要,给作物生产带来更大的经济利益,具有重要的实用价值和市场前景。

Description

ABI5蛋白及其编码基因在调控植物种子氧化胁迫抗性中的 应用
技术领域
本发明涉及一种ABI5蛋白及其编码基因在调控植物种子抗氧化胁迫抗性中的应用。
背景技术
植物的一生开始于种子,种子萌发受到外界环境条件的制约,比如干旱、低温和高盐以及氧化胁迫等。当植物受到环境胁迫条件后会立即诱导植物体内各种相关氧化胁迫反应,体内活性氧的产生将远远超出抗氧化系统的清除能力,在细胞内造成严重的氧化胁迫,胞内活性氧稳态受到严重破坏,产生大量活性氧,降低抗氧化酶的活性,引起细胞损伤,从不同方面影响破坏细胞的新陈代谢。这些破坏作用包括:①造成分子损坏,如脂肪、脂肪酸、氨基酸、蛋白质、核酸及色素等;②引起细胞的反应,如:膜损伤、细胞器功能破坏、代谢效应减缓、碳固定减弱、电解质渗漏、染色单体被破坏和突变反应,最终导致细胞死亡。研究发现,当植物受到光胁迫(如:辐射光线、强光等)时,引起的光还原力的积累会造成细胞膜上电化学能量的过度积累,也会同时产生大量超氧阴离子和过氧化氢等活性氧。
因此,在植物生长发育过程中,氧化胁迫严重影响种子的正常萌发和作物的生长发育,从而降低作物产量及品质。在农业实际生产中,种子无法正常萌发会造成缺苗断垄,幼苗畸形且长势不一致,对田间管理、产品产量及经济效益会产生严重影响。因此,促进氧化胁迫下种子的萌发成为了植物抗氧化胁迫机理研究和农业生产上的重要课题。就这个问题,前人从不同角度进行了研究。利用聚乙二醇(PEG)、高盐水溶液(如氯化钠)浸泡种子后再播种,以期通过预处理提高种子的抗逆性。同样,也有人用植物激素,如生长素、乙烯、细胞分裂素、赤霉素等与植物生长调节剂,如油菜素内酯、CCC、CTA、NAA等对种子预处理。另外,有研究者将过氧化氢(H2O2),一氧化氮(NO)、茉莉酸(JA)、水杨酸(SA)等在植物抗逆过程中起作用的信号物质应用于植物种子抗性的研究中。然而,通常的这些处理方法和策略是采用多种物质按照特定的配方混合使用,且这种方法大多针对一种或者少数几种特定植物种子才有明显作用,存在明显的物种局限性。
发明内容
本发明的目的是提供一种ABI5蛋白及其编码基因在调控植物种子抗氧化胁迫抗性中的应用。
本发明所提供的应用,具体为如下A或B:
A:由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质在如下(a1)-(a6)任一中的应用:
(a1)调控植物的氧化胁迫抗性;
(a2)提高植物的氧化胁迫抗性;
(a3)选育氧化胁迫抗性提高的植物品种;
(a4)调控植物对除草剂的抗性;
(a5)提高植物对除草剂的抗性;
(a6)选育对除草剂抗性提高的植物品种。
B:由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因在如下(a1)-(a6)任一中的应用:
(a1)调控植物的氧化胁迫抗性;
(a2)提高植物的氧化胁迫抗性;
(a3)选育氧化胁迫抗性提高的植物品种;
(a4)调控植物对除草剂的抗性;
(a5)提高植物对除草剂的抗性;
(a6)选育对除草剂抗性提高的植物品种。
将序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质命名为ABI5蛋白。
将ABI5蛋白的编码基因命名为ABI5基因。
在本发明中,以上任一所述(a3)中的选育氧化胁迫抗性提高的植物品种,或任一所述(a6)中的选育对除草剂抗性提高的植物品种的方法,具体可包括将所述ABI5蛋白表达量较高的植株作为亲本进行杂交的步骤。
本发明还保护一种培育转基因植物的方法,包括如下步骤:向受体植物中导入由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因,得到转基因植物;所述转基因植物与所述受体植物相比氧化胁迫抗性提高和/或对除草剂的抗性提高。
所述由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因是如下(b1)至(b5)中任一所述的DNA分子:
(b1)编码序列为序列表中序列2自5’末端第176至1501位核苷酸所示的DNA分子;
(b2)序列表中序列2所示的DNA分子;
(b3)序列表中序列1所示的DNA分子;
(b4)在严格条件下与(b1)-(b3)任一所限定的DNA分子杂交且编码由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的DNA分子;
(b5)与(b1)-(b4)任一限定的DNA分子具有90%以上同源性且编码由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的DNA分子。
上述严格条件可为用6×SSC,0.5%SDS的溶液,在65℃下杂交,然后用2×SSC,0.1%SDS和1×SSC,0.1%SDS各洗膜一次。
其中,序列1由2765个核苷酸组成,为所述ABI5基因在拟南芥基因组中序列,其中第2089-2169、第2242-2329位以及第2360-2453位均为内含子序列;序列2由1720个核苷酸组成,为所述ABI5基因的cDNA序列,其中第176-1504位为编码序列(ORF);序列1和序列2均编码序列表中序列3所示的蛋白质,序列3由442个氨基酸残基组成。
在所述方法中,所述由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因是通过含有所述蛋白质的编码基因的重组表达载体导入所述受体植物中的。
所述重组表达载体可用现有的植物表达载体构建。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等,如pCAMBIA-1300-221、p6reen0029、pCAMBIA3301、pBI121、pBin19、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301-UbiN或其它衍生植物表达载体。所述植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域,即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3’端。使用所述基因构建重组表达载体时,在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型、组成型、组织特异型或诱导型启动子,例如花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子、泛素基因Ubiquitin启动子(pUbi)、胁迫诱导型启动子rd29A等,它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用;此外,使用本发明的基因构建重组表达载体时,还可使用增强子,包括翻译增强子或转录增强子,这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等,但必需与编码序列的阅读框相同,以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的,可以是天然的,也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选,可对所用重组表达载体进行加工,如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因、具有抗性的抗生素标记物或是抗化学试剂标记基因等。也可不加任何选择性标记基因,直接以逆境筛选转化植株。
所述重组表达载体中启动所述蛋白质的编码基因转录的启动子为35S启动子。
更为具体的,所述重组表达载体为将所述ABI5基因插入pCAMBIA-1300-221载体的多克隆位点Sal I和Kpn I之间后得到的重组质粒。
在上述方法中,将携带有所述ABI5基因的所述重组表达载体导入所述受体植物,具体可为:通过使用Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化植物细胞或组织,并将转化的植物组织培育成植株。
本发明还保护一种培育转基因植物的方法,包括如下步骤:在受体植物中表达或过表达由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质,或提高受体植物中所述蛋白质的活性,得到与所述受体植物相比氧化胁迫抗性提高和/或对除草剂的抗性提高的转基因植物。
本发明还保护以上任一所述的方法在植物育种中的应用。
所述育种的目的是选育氧化胁迫抗性提高和/或对除草剂抗性提高的植物。
本发明还保护一种降低植物氧化胁迫抗性和/或对除草剂抗性的方法,包括如下步骤:抑制目的植物中由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因的表达,得到氧化胁迫抗性降低和/对除草剂抗性降低的植物。
本发明还保护一种降低植物氧化胁迫抗性和/或对除草剂抗性的方法,包括如下步骤:抑制目的植物中由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的表达量和/或活性,得到氧化胁迫抗性降低和/对除草剂抗性降低的植物。
以上任一所述除草剂具体可为非选择性除草剂,更具体可为3-AT或活性成分为3-AT的除草剂。
以上任一所述植物氧化胁迫抗性具体可为植物对氧化胁迫制剂的抗性。所述氧化胁迫制剂具体可为过氧化氢酶的不可逆抑制剂,更具体可为3-AT。
以上任一所述植物为双子叶植物或单子叶植物。所述双子叶植物可为山柑目植物。所述山柑目植物可为十字花科植物。所述十字花科植物可为南芥族植物。所述南芥族植物可为拟南芥属植物。所述所述拟南芥属植物具体可为拟南芥,例如哥伦比亚生态型拟南芥。
随着植物逆境信号传导研究的深入及应用的拓展,如何利用发现的正负调节因子改变植物对非生物胁迫信号的响应水平,控制植物种子的萌发以达到所需要的状态,调控植物抗逆性等成为研究前沿。我们迫切需要提供一种能够在植物种子萌发过程中可遗传地、永久性地提高氧化胁迫下种子萌发率的方法,从而为了解植物抗氧化胁迫机理、提高植物种子萌发过程中抗逆性,进而对于种子贮藏期延长、种子品质和抗逆性状改良提供有效手段和具有重要的实用价值和市场前景。
本发明通过实验证明在种子萌发过程中过表达ABI5基因能够提高植物抗氧化胁迫的能力,促进种子正常的萌发,能够很好的帮助种子渡过氧化胁迫危害,使其正常萌发完成后续生长发育过程,满足农业生产的需要,给作物生产带来更大的经济利益,本发明有助于研究植物种子萌发过程中抗氧化胁迫的分子机制、种子品质和抗逆性状改良,选育抗氧化胁迫抗性植物,具有重要的实用价值和市场前景。
附图说明
图1为突变体abi5-1单个碱基的替换示意图。
图2为实时荧光定量PCR方法检测各植株中ABI5基因表达情况的分析结果。
图3为3-AT对各植株种子萌发的影响统计分析结果。
具体实施方式
以下的实施例便于更好地理解本发明,但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料,如无特殊说明,均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验,均设置三次重复实验,结果取平均值。
pCAMBIA-1300-221载体:由清华大学提供(记载文献:Lijing Liu,Yiyue Zhang,Sanyuan Tang,et al.An efficient system to detect protein ubiquitination byagroinfiltration in Nicotiana benthamiana.The Plant Journal,2010(61):893-903.)。在pCAMBIA-1300-221载体中,位于多克隆位点(MCS)上游的启动子为35S启动子。在pCAMBIA-1300-221载体中,含有GFP基因。pCAMBIA-1300-221载体相关信息:http://www.cambia.org/daisy/cambia/materials/vectors/585.html。
拟南芥野生型(Col-O生态型):拟南芥野生型种子(Arabidopsis thaliana,ecotype Columbia-O),为拟南芥生物研究中心(ABRC,https://www.arabidopsis.org/)的产品。
根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens):根癌农杆菌菌株GV3101,由清华大学提供(记载文献:R.Berres,L.otten,B.Tinland et al.Transformation of vitis tissueby different strains of Agrobacterium tumefaciens containing the T_6bgene.Plant Cell Reports,1992(11):192-195.)。
3-AT:美国SIGMA公司。3-AT是一种过氧化氢酶的不可逆抑制剂,其全称为3-氨基-1,2,4-三氮唑,别名杀草强,是一种非选择性除草剂。
实施例1、ABI5转基因植物的获得及鉴定
本实施例中所涉及的ABI5基因来源于拟南芥(Arabidopsis thaliana),其在拟南芥基因组中的序列如序列表中序列1所示,序列1由2765个核苷酸组成,为所述ABI5基因在拟南芥基因组中序列,其中第2089-2169、第2242-2329位以及第2360-2453位均为内含子序列;所述ABI5基因的cDNA序列如序列表中序列2所示,序列2由1720个核苷酸组成,为所述ABI5基因的cDNA序列,其中第176-1504位为编码序列(ORF);序列1和序列2均编码序列表中序列3所示的蛋白质,序列3由442个氨基酸残基组成。
一、重组表达载体pCAMBIA-1300-221-ABI5的构建
提取拟南芥野生型(Col-O生态型)的总RNA,反转录后获得cDNA。以所得cDNA为模板,通过引物1与引物2进行PCR扩增,反应结束后对其产物进行纯化,扩增得到约1300bp片段,测序表明,该片段具有自序列表中的序列2自5’端起第176-1501核苷酸序列。
引物1:5’-ACGCGTCGACATGGTAACTAGAGAAACGAA-3’(下划线部分为Sal I的识别位点,其后的序列为序列2的第176-195位);
引物2:5’-CGGGGTACCGAGTGGACAACTCGGGTTCC-3’(下划线部分为Kpn I的识别位点,其后的序列为序列2的第1482-1501位的反向互补序列)。
用限制性内切酶Sal I和Kpn I双酶切上述得到的PCR产物,胶回收酶切片段,与经过同样双酶切的pCAMBIA-1300-221载体骨架相连,得到重组质粒。将所述重组质粒送样测序,将经测序表明在pCAMBIA-1300-221载体的酶切位点Sal I和Kpn I之间插入序列2的第176-1501位所示DNA片段的重组质粒命名为pCAMBIA-1300-221-ABI5。在重组表达载体pCAMBIA-1300-221-ABI5中,启动所述ABI5基因转录的启动子为35S启动子。
在重组表达载体pCAMBIA-1300-221-ABI5的构建过程中,也可以人工合成序列表的序列2所示的ABI5基因作为模板。
二、ABI5基因敲除突变体鉴定
本实施例中所涉及的ABI5基因敲除突变体,命名为abi5-1,购买自拟南芥生物研究中心(Arabidopsis Biological Resource Center(ABRC),http://www.arabidopsis.org,货号:ABRC stock number CS8105),背景为拟南芥野生型(Ws-2生态型)。
通过将突变体abi5-1与拟南芥野生型(Col-O生态型)不断回交,将突变体abi5-1中Ws-2生态型背景置换成了Col-O生态型。通过PCR技术鉴定出纯合体,具体鉴定方法如下:提取待测植株的总RNA,反转录后获得cDNA。以所得cDNA为模板,利用引物3和引物4进行PCR扩增,对于野生型和杂合体植株的PCR产物会被HaeIII酶切开两条带,而abi5-1纯合体植株的PCR产物不会被HaeIII酶切开。
引物3:5’-ACAGCTTTATGGTGTGTTTCAA-3’;
引物4:5’-CCATCTGAAGACACCGGGCTTAACGGGC-3’。
通过上述方法筛选得到abi5-1纯合体植株。通过测序发现abi5-1纯合体植株中在ABI5基因编码区第一个外显子处,发生单个碱基的替换(G变成T)(如图1所示),这种单个碱基的替换导致蛋白翻译提前终止,产生了ABI5蛋白C端缺少81个氨基酸的突变蛋白,包括保守的碱性亮氨酸拉链结构域的缺失。
三、ABI5转基因拟南芥的获得及鉴定
1、ABI5转基因拟南芥及转入pCAMBIA-1300-221空载体的拟南芥植株的获得
将步骤一构建的重组表达载体pCAMBIA-1300-221-ABI5及pCAMBIA-1300-221空载体通过冻融法导入农杆菌GV3101。对转化后的重组农杆菌用由引物1和引物2组成的引物对进行PCR鉴定。将经鉴定表明含有ABI5基因(PCR目的条带大小为1300bp左右)的农杆菌GV3101命名为GV3101/pCAMBIA-1300-221-ABI5;将转入pCAMBIA-1300-221空载体的农杆菌GV3101命名为GV3101/pCAMBIA-1300-221。
采用农杆菌花序侵染的方法(SJ Clough,AF Bent.Floral dip:a simplifiedmethod for Agrobacterium-mediated transformation of Arabidopsis thaliana.ThePlant Journal,1998,16(6):735-743.)将上述所得的重组农杆菌GV3101/pCAMBIA-1300-221-ABI5(或GV3101/pCAMBIA-1300-221)转化拟南芥野生型(Col-O生态型)。
转化后进行潮霉素抗性筛选,在含40mg/L潮霉素的MS培养基上培养,收集具有潮霉素抗性的转基因拟南芥的种子,获得具有潮霉素抗性的两种转基因苗,即转入pCAMBTA-1300-221-ABI5的拟南芥植株和转入pCAMBIA-1300-221空载体的拟南芥植株(T1代)。
2、ABI5转基因拟南芥鉴定
(1)遗传学分离比方法鉴定插入拷贝数
根据遗传学原理,单拷贝插入之后自交后代会产生3∶1的分离比。结合统计学的方法,统计抗生素培养基上抗性苗和非抗性苗的数量。用分离比方法鉴定出转基因植株为单拷贝插入的株系(单拷贝ABI5转基因拟南芥),从而用于纯合体的筛选。
(2)转基因拟南芥ABI5OE纯合系的筛选
经上述鉴定分析后,选择其中一个具有代表性的单拷贝ABI5转基因拟南芥株系,记为ABI5OE(T1代)。播种于含40mg/L潮霉素MS培养基上,经过连续2代筛选,以所有自交后代均能正常生长(即所有后代均具潮霉素抗性)的亲本植株为纯合系,最终获得T3代转基因拟南芥ABI5OE的纯合系植株,作为实验材料进行以下氧化胁迫耐受性试验分析。
四、转基因拟南芥ABI5OE纯合系及突变体abi5-1中ABI5基因表达量分析
从步骤三获得的多个T3代转基因拟南芥ABI5OE的过表达纯合系中随机挑取一个株系,提取拟南芥野生型(Col-O生态型)、转基因拟南芥植株(ABI5OE)和突变体abi5-1植株的总RNA,利用实时荧光定量PCR方法检测各植株中ABI5基因在转录水平上表达情况。具体如下:
将拟南芥野生型(Col-O生态型)、转基因拟南芥植株(ABI5OE)和突变体abi5-1植株在含有MS培养基的平皿中生长12天后,收集幼苗,提取各植株幼苗的总RNA,反转录成单链cDNA,然后通过实时荧光定量PCR方法分析ABI5基因在各植株幼苗中的表达情况。其中,扩增ABI5基因的引物序列为:
ABI5-RT-F1:5’-AACATGCATTGGCGGAGT-3’(序列2的第1368-1385位);
ABI5-RT-R1:5’-TTGTGCCCTTGACTTCAAACT-3’(序列2的第1418-1438位的反向互补序列)。
以Actin2/8作为内参基因,扩增内参Actin的引物序列为:
Actin-F:5’-GGTAACATTGTGCTCAGTGGTGG-3’;
Actin-R:5’-AACGACCTTAATCTTCATGCTGC-3’。
上述引物的反应条件如下:
(1)反应体系的建立
实时荧光定量PCR反应体系
Figure BDA0001129295320000081
(2)三个重复,轻甩混匀,用Bio-Rad CFX96荧光定量PCR仪进行实验。
(3)反应程序的设定:
实时荧光定量PCR反应程序
Figure BDA0001129295320000082
(4)数值分析,以2-ΔCt作为衡量基因转录水平的相对差值,对各株系中ABI5基因的表达进行分析比较。Ct值为PCR反应荧光信号达到设定阈值时的循环数,ΔCt值为特异引物Ct值与Actin引物Ct值之差。
各待测植株的实时荧光定量PCR检测结果如图2所示,ABI5基因的表达均为相对表达量,以拟南芥野生型(Col-O)中ABI5基因的表达为1。结果表明,转基因拟南芥植株(ABI5OE)中ABI5 mRNA表达量是野生型(Col-O)中ABI5 mRNA表达量的近7倍;突变体abi5-1中ABI5 mRNA表达量比野生型(Col-O)中ABI5 mRNA表达量下调近一倍,为基因敲低突变体。
实施例2、ABI5转基因植株在种子萌发过程中对氧化胁迫耐受性分析试验
待测植株为:拟南芥野生型(Col-O生态型)、转基因拟南芥植株(ABI5OE)和突变体abi5-1植株。
将植株种子播种在含有不同浓度3-AT的MS培养基上(0mM,5mM)(每种植株播种种子80-100粒)。4℃下低温层积3天后移入光照培养箱中。记录种子在层积后的24h、48h和60h的萌发数,并对结果进行统计。实验同时设置实施例1得到的转入pCAMBIA-1300-221空载体的植株作为对照。t检验用于分析差异显著性(**P<0.01)。实验重复3次,结果取平均值。
结果如图3所示。结果表明,在含有0mM 3-AT的培养基上,各植株种子的萌发情况大体上基本一致。在含有5mM 3-AT的培养基上,相同时间点下突变体abi5-1相对于拟南芥野生型(Col-O生态型)种子萌发速率更慢,明显的表现出对3-AT超敏的表型(对氧化胁迫的耐受性减弱);而转基因拟南芥植株(ABI5OE)在相同时间点下相对于拟南芥野生型(Col-O生态型)种子萌发速率更快更整齐,明显的表现出对3-AT抗性表型(对氧化胁迫的耐受性增强);对于实施例1得到的转入pCAMBIA-1300-221空载体的对照植株,无论是在含有0mM 3-AT的培养基上,还是在含有5mM 3-AT的培养基上,其种子萌发情况均与拟南芥野生型(Col-O生态型)基本一致,无统计学差异。
综合以上结果可见,ABI5基因转基因拟南芥植株在种子萌发过程中对3-AT表现出较高的耐受性,表明ABI5过表达植株在种子萌发过程中抗氧化胁迫的能力大大增强;而突变体abi5-1对3-AT表现出较低的耐受性,其在种子萌发过程中抗氧化胁迫能力较差。因此在含有5mM 3-AT的培养基上相同时间点下转基因拟南芥植株(ABI5OE)相对于野生型种子萌发速率变快,对3-AT脱敏,表明在种子萌发过程中过表达ABI5基因能够提高植物抗氧化胁迫的能力,促进种子正常的萌发,这正是农业生产所需要的,能够很好的帮助种子渡过氧化胁迫危害,使其正常萌发完成后续生长发育过程,满足农业生产的需要,给作物生产带来更大的经济利益。
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Claims (9)

1.由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质在如下(a1)-(a6)任一中的应用:
(a1)调控植物的氧化胁迫抗性;
(a2)提高植物的氧化胁迫抗性;
(a3)选育氧化胁迫抗性提高的植物品种;
(a4)调控植物对除草剂的抗性;
(a5)提高植物对除草剂的抗性;
(a6)选育对除草剂抗性提高的植物品种;
所述植物为拟南芥;
所述除草剂为3-AT。
2.由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因在如下(a1)-(a6)任一中的应用:
(a1)调控植物的氧化胁迫抗性;
(a2)提高植物的氧化胁迫抗性;
(a3)选育氧化胁迫抗性提高的植物品种;
(a4)调控植物对除草剂的抗性;
(a5)提高植物对除草剂的抗性;
(a6)选育对除草剂抗性提高的植物品种;
所述植物为拟南芥;
所述除草剂为3-AT。
3.如权利要求2所述的应用,其特征在于:所述由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因是如下(b1)至(b3)中任一所述的DNA分子:
(b1)编码序列为序列表中序列2自5’末端第176至1501位核苷酸所示的DNA分子;
(b2)序列表中序列2所示的DNA分子;
(b3)序列表中序列1所示的DNA分子。
4.一种培育转基因植物的方法,包括如下步骤:向受体植物中导入由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因,得到转基因植物;所述转基因植物与所述受体植物相比氧化胁迫抗性提高和/或对除草剂的抗性提高;所述植物为拟南芥;所述除草剂为3-AT。
5.一种培育转基因植物的方法,包括如下步骤:在受体植物中表达或过表达由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质,得到与所述受体植物相比氧化胁迫抗性提高和/或对除草剂的抗性提高的转基因植物;所述植物为拟南芥;所述除草剂为3-AT。
6.如权利要求4所述的方法,其特征在于:所述由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因是如下(b1)至(b3)中任一所述的DNA分子:
(b1)编码序列为序列表中序列2自5’末端第176至1501位核苷酸所示的DNA分子;
(b2)序列表中序列2所示的DNA分子;
(b3)序列表中序列1所示的DNA分子。
7.权利要求4-6任一所述的方法在植物育种中的应用;所述育种的目的是选育氧化胁迫抗性提高和/或对除草剂抗性提高的植物;所述植物为拟南芥;所述除草剂为3-AT。
8.一种降低植物氧化胁迫抗性和/或对除草剂抗性的方法,包括如下步骤:抑制目的植物中由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因的表达,得到氧化胁迫抗性降低和/对除草剂抗性降低的植物;所述植物为拟南芥;所述除草剂为3-AT。
9.一种降低植物氧化胁迫抗性的方法,包括如下步骤:抑制目的植物中由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的表达量,得到氧化胁迫抗性降低和/对除草剂抗性降低的植物;所述植物为拟南芥;所述除草剂为3-AT。
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