一种杂交构树盐胁迫相关的转录因子及其编码基因与应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物技术领域，具体设及一种杂交构树盐胁迫相关的转录因子及其编 码基因与应用。
【背景技术】
[0002] ±壤盐碱化已成为影响农业生产的严重问题，利用基因工程手段改良作物的耐盐 碱能力，提高农作物和经济作物对逆境的适应能力是新品种培育亟需解决的关键问题和重 大问题。近年来，人们从生理、生化、代谢、生态、W及遗传、进化等角度对植物响应盐碱等逆 境胁迫的机制进行了大量研究，积累了丰富的资料，特别是随着分子生物学的发展，人们能 够在基因组成、表达调控及信号传导等分子水平上认识植物对盐胁迫的耐逆性机理，为利 用基因工程手段改良植物的抗胁迫性能开拓了新的途径。由于植物抗逆性状的复杂性，采 用传统的育种方法提高植物的抗逆性十分困难，随着分子生物学的发展，基因工程手段开 辟了植物抗逆育种的新途径，但高效抗逆基因的分离成为限制植物抗逆基因工程的主要因 素。 阳003]转录因子（transcriptionfactor)是指能够与真核基因启动子区域中顺式作用 元件发生特异性相互作用，协助RNA聚合酶II与之结合，调节RNA合成速率的蛋白。它们 控制真核生物正常发育和生理功能基因的协同表达。植物发育是十分复杂的过程。DNA与 蛋白质在运个过程中发挥着主要的作用，通过它们之间的相互作用来实现对基因表达的调 控。蛋白质实现了生物的多样性，因此发育调控的复杂性也必定与蛋白质的结构和功能的 多样性密不可分。转录调控是真核生物基因表达调控的重要机制。真核生物的生长发育、逆 境反应及信号转导都是由于基因调控而有序表达的结果，而基因表达的此种时空特异性， 主要是由于转录因子通过与基因启动子和增强子内的DNA顺式元件相互作用来修饰改变 祀基因存在的染色质结构，W及通过转录因子之间及其转录产物之间的直接和间接作用来 调节祀基因的转录和表达。因此，转录因子在植物逆境信号传递过程中起着中屯、调节的作 用，转录因子也逐渐成为植物抗逆机理研究的核屯、内容。植物的抗逆性状是多基因控制的 数量性状。植物的抗逆性（即植物对干旱、高盐、低溫及病虫害的耐受性）不是由一个基因 控制的，其性状受许多基因和环境的影响。转录因子可W调控多个与抗逆性状相关的基因 的表达，通过增强一些关键调节因子的作用来促进运些抗逆基因发挥相应的作用，使植物 的抗逆性得到改善。在提高植物应对逆境胁迫的分子育种中，与导入或改良个别功能基因 来提高某种抗性的方法相比，敲除或增强一个关键的转录因子的调控能力，是提高植物抗 逆性的有效方法和途径。
[0004]杂交构树度roussonetiakazinokiXB.papyrifera)是中国科学院植物研究所利 用小构树度.kazinoki)与构树度.papyrifera)杂交后经多代选育出的新品种。杂交构树 是绿化、用材与饲料兼用的具有突出抗逆性的复合型多功能树种，是集造林、造纸、治沙、饲 料、生态保护于一体的速生树种。具有生长速度快、丰产性强、耐砍伐、适应性强和开发利用 机制达等特点。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是如何提高植物的抗逆性。
[0006] 为解决上述问题，本发明首先提供了一种的转录因子。
[0007] 本发明所提供的转录因子，名称为化S0X10,来源于杂交构树度roussonetia kazinokiXB.papyrifera)，为如下a)或b)或C)的蛋白质：
[0008] a)氨基酸序列是序列表中序列1所示的蛋白质；
[0009] b)在序列表中序列1所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白 质；
[0010] C)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或 缺失和/或添加得到的具有相同功能的蛋白质。 W11] 其中序列表中的序列1可由259个氨基酸组成。
[0012] 为了使a)中的蛋白质便于纯化，可在序列表序列1所示的蛋白质的氨基末端或簇 基末端连接上如表1所示的标签。
[001引表l、t不签的序列
阳015] 上述C)中的蛋白质BpSOXlO,所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/ 或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。
[0016] 上述C)中的蛋白质BpSOXlO可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表 达得到。
[0017] 上述C)中的蛋白质化SOXlO的编码基因可通过将序列表序列2的第201-980位 所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的 错义突变，和/或在其5'端和/或3'端连上表1所示的标签的编码序列得到。
[0018] 与所述化SOXlO相关的生物材料也属于本发明的保护范围。
[0019] 本发明所提供的与所述化SOXlO相关的生物材料，可为下述Al)至A20)中的任一 种：
[0020] Al)编码所述化SOXlO的核酸分子；
[0021] A2)含有Al)所述核酸分子的表达盒；
[0022] A3)含有Al)所述核酸分子的重组载体；
[0023] A4)含有A2)所述表达盒的重组载体；
[0024] A5)含有Al)所述核酸分子的重组微生物；
[00巧]A6)含有A2)所述表达盒的重组微生物；
[0026] A7)含有A3)所述重组载体的重组微生物；
[0027]A8)含有A4)所述重组载体的重组微生物；
[0028] A9)含有Al)所述核酸分子的转基因植物细胞系；
[0029]A10)含有A2)所述表达盒的转基因植物细胞系；
[0030] All)含有A3)所述重组载体的转基因植物细胞系；
[0031] A12)含有A4)所述重组载体的转基因植物细胞系；
[0032]A13)含有Al)所述核酸分子的转基因植物组织；
[0033] A14)含有A2)所述表达盒的转基因植物组织；
[0034]A15)含有A3)所述重组载体的转基因植物组织；
[0035] A16)含有A4)所述重组载体的转基因植物组织；
[0036] A17)含有Al)所述核酸分子的转基因植物器官；
[0037]A18)含有A2)所述表达盒的转基因植物器官；
[0038]A19)含有A3)所述重组载体的转基因植物器官；
[0039]A20)含有A4)所述重组载体的转基因植物器官。 W40] 上文中，所述核酸分子可W是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA;所述核酸分子 也可W是RNA，如mRNA或hnRNA等。
[0041] 上述与所述化SOXlO相关的生物材料中，Al)所述核酸分子可为如下1)或2)或 3)所示的基因：
[0042] 1)其编码序列是序列表中序列2的第201-980位脱氧核糖核巧酸所示的DNA分 子； 阳0创 2)与1)限定的核巧酸序列具有75%或75%W上同一性，且编码所述BpSOXlO的 DNA分子；
[0044] 3)在严格条件下与1)或2)限定的核巧酸序列杂交，且编码所述化SOXlO的DNA 分子。 阳045] 其中，序列表中序列2由1256个核巧酸组成，其编码序列是序列表中序列2的第 201-980位核巧酸，编码序列表中序列1所示的蛋白质。
[0046] 本领域普通技术人员可W很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方 法，对本发明的编码化SOXlO的核巧酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本发明 分离得到的化SOXlO的核巧酸序列75%或者更高同一性的核巧酸，只要编码化SOXlO且与 植物抗逆性相关，均是衍生于本发明的核巧酸序列并且等同于本发明的序列。
[0047] 运里使用的术语"同一性"指与天然核酸序列的序列相似性。"同一性"包括与本 发明的编码序列表的序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的核巧酸序列具有75%或更 高，80%或更高，或85%或更高，或90%或更高，或95%或更高同一性的核巧酸序列。同一 性可W用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可 W用百分比（％)表示，其可W用来评价相关序列之间的同一性。
[0048] 所述表达盒包括启动子、编码所述化SOXlO的核酸分子和终止子。所述启动子可 为CaMV35S启动子。 W例所述重组载体可为将所述化SOXlO的编码基因（即序列表序列2的第201-980位 所示的DNA分子）通过含有所述化SOXlO的编码基因的表达盒插入出发质粒得到的重组质 粒。所述重组载体具体可为先将序列表序列5所示的双链DNA分子插入载体PCAMBIA1300 的化ndin和甜al识别位点之间，然后将所述化SOXlO的编码基因（即序列表的序列2自 5'末端第201位至第980位所示的双链DNA分子）插入甜aI和化nI酶切位点之间得到 的重组载体。
[0050] 所述重组微生物可通过将所述重组载体导入出发微生物得到。
[0051] 所述出发微生物可为酵母、细菌、藻类或真菌。所述细菌可为革兰氏阳性细菌或革 兰氏阴性细菌。所述革兰氏阴性细菌可为根癌农杆菌（Agrobacteriumtum