一种与植物低氮耐性相关的SiLNT2蛋白及其相关生物材料与应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种与植物低氮耐性相关的SiLNT2蛋白及其相关生物材料与应用， 属于生物技术领域。
【背景技术】
[0002] 氮是一种在植物生长和发育中需求量最大的矿质营养元素，植物干物质和植株全 氮中的含氮量分别为1. 5% -2%和16%。元素氮对作物生长起着非常重要的作用，它是植 物体内氨基酸的组成部分、是构成蛋白质的成分，也是植物进行光合作用起决定作用的叶 绿素的组成部分。
[0003] 在逆境胁迫下植物体内会产生一系列应答反应，伴随着许多生理生化及发育上的 变化。明确植物对逆境的反应机制，将为抗逆基因工程研究和应用提供科学论据。目前，植 物抗逆性研究已逐渐深入到细胞、分子水平，并与遗传学和遗传工程研究相结合，可以利用 生物技术改进植物生长特性，进而提高植物对逆境的适应能力。
[0004] 在干旱、高盐和养分缺乏等环境胁迫的逆境条件下，植物能够在分子、细胞和整体 水平上做出相应的调整，以最大程度上减少环境所造成的伤害并得以生存。许多基因受胁 迫诱导表达，这些基因的产物不仅能够直接参与植物的胁迫应答，而且能够调节其它相关 基因的表达或参与信号传导途径，从而使植物避免或减少伤害，增强对胁迫环境的抗性。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是如何调控植物的抗逆性。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明首先提供了一种蛋白质，将其命名为SiLNT2蛋白。
[0007] 本发明提供的SiLNT2蛋白，是如下a)或b)或c)的蛋白质：
[0008] a)氣基酸序列是序列表中序列2所不的蛋白质；
[0009] b)在序列表中序列2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2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/或添加得到的与具有相同功能的蛋白质。
[0011] 其中，序列表中序列2所示的氨基酸序列由119个氨基酸残基组成。
[0012] 为了使a)中的蛋白质便于纯化，可在序列表中序列2所示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。
[0013] 表1、标签的序列
[0016] 上述c)中的蛋白质中，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。
[0017] 上述c)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。
[0018] 上述c)中的蛋白质的编码基因可通过将序列表中序列1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。
[0019] 为解决上述技术问题，本发明还提供了与上述SiLNT2蛋白相关的生物材料。
[0020] 本发明提供的与上述SiLNT2蛋白相关的生物材料为下述Al)至A20)中的任一 种：
[0021 ] Al)编码上述SiLNT2蛋白的核酸分子；
[0022] A2)含有Al)所述核酸分子的表达盒；
[0023] A3)含有Al)所述核酸分子的重组载体；
[0024] A4)含有A2)所述表达盒的重组载体；
[0025] A5)含有Al)所述核酸分子的重组微生物；
[0026] A6)含有A2)所述表达盒的重组微生物；
[0027] A7)含有A3)所述重组载体的重组微生物；
[0028] A8)含有A4)所述重组载体的重组微生物；
[0029] A9)含有Al)所述核酸分子的转基因植物细胞系；
[0030] A10)含有A2)所述表达盒的转基因植物细胞系；
[0031] All)含有A3)所述重组载体的转基因植物细胞系；
[0032] A12)含有A4)所述重组载体的转基因植物细胞系；
[0033] A13)含有Al)所述核酸分子的转基因植物组织；
[0034] A14)含有A2)所述表达盒的转基因植物组织；
[0035] A15)含有A3)所述重组载体的转基因植物组织；
[0036] A16)含有A4)所述重组载体的转基因植物组织；
[0037] A17)含有Al)所述核酸分子的转基因植物器官；
[0038] A18)含有A2)所述表达盒的转基因植物器官；
[0039] A19)含有A3)所述重组载体的转基因植物器官；
[0040] A20)含有A4)所述重组载体的转基因植物器官。
[0041] 上述生物材料中，Al)所述核酸分子为如下1)或2)或3)所示的基因：
[0042] 1)其编码序列是序列表中序列1所示的cDNA分子或DNA分子；
[0043] 2)与1)限定的核苷酸序列具有75%或75%以上同一性，且编码上述蛋白质的 cDNA分子或基因组DNA分子；
[0044] 3)在严格条件下与1)或2)限定的核苷酸序列杂交，且编码上述蛋白质的cDNA分 子或基因组DNA分子。
[0045] 其中，所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA;所述核酸分子也 可以是RNA，如mRNA或hnRNA等。
[0046] 其中，序列表中序列1所示的核苷酸序列由360个核苷酸组成，编码序列表中序列 2所示的氨基酸序列。
[0047] 本领域普通技术人员可以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SiLNT2蛋白的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有 与本发明分离得到的SiLNT2蛋白的核苷酸序列75%或者更高同一性的核苷酸，只要编码 SiLNT2蛋白且具有上述蛋白质功能，均是衍生于本发明的核苷酸序列并且等同于本发明的 序列。
[0048] 这里使用的术语"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 明的编码序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的核苷酸序列具有75%或更高， 或85 %或更高，或90 %或更高，或95 %或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或 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以用百分比（％) 表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。
[0049] 上述75%或75%以上同一性，可为80%、85%、90%或95%以上的同一性。
[0050] 上述生物材料中，A2)所述的含有编码SiLNT2蛋白的核酸分子的表达盒，是指 能够在宿主细胞中表达SiLNT2蛋白的DNA，该DNA不但可包括启动SiLNT2基因转录的 启动子，还可包括终止SiLNT2基因转录的终止子。进一步，所述表达盒还可包括增强子 序列。可用于本发明的启动子包括但不限于：组成型启动子，组织、器官和发育特异的启 动子，和诱导型启动子。启动子的例子包括但不限于：花椰菜花叶病毒的组成型启动子 35S:来自西红柿的创伤诱导型启动子，亮氨酸氨基肽酶（〃LAP〃，Chao等人（1999)Plant Physiol120:979-992);来自烟草的化学诱导型启动子，发病机理相关I(PRl)(由水杨酸 和BTH(苯并噻二唑-7-硫代羟酸S-甲酯）诱导）；西红柿蛋白酶抑制剂II启动子（PIN2) 或LAP启动子（均可用茉莉酮酸甲酯诱导）；热休克启动子（美国专利5, 187, 267);四环 素诱导型启动子（美国专利5, 057, 422);种子特异性启动子，如谷子种子特异性启动子 pF128(CN101063139B(中国专利200710099169. 7))，种子贮存蛋白质特异的启动子。它们 可单独使用或与其它的植物启动子结合使用。此处引用的所有参考文献均全文引用。合适 的转录终止子包括但不限于：农杆菌胭脂碱合成酶终止子（N0S终止子）、花椰菜花叶病毒 CaMV35S终止子、tml终止子、豌豆rbcSE9终止子和胭脂氨酸和章鱼氨酸合酶终止子。
[0051] 可用现有的表达载体构建含有所述SiLNT2基因表达盒的重组载体。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pAHC25、pBin438、 PCAMBIA1302、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301、pCAMBIA1300、pBI121、pCAMBIA139卜Xa或 pCAMBIA1391-Xb(CAMBIA公司）等。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