專利名稱：一種橡膠樹膠乳小G蛋白Rop家族成員蛋白及其編碼基因的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種橡膠樹膠乳小G蛋白Rop家族成員蛋白HbRop3及其編碼基因的應用。
背景技術：
小G蛋白是結合鳥苷酸(GTP)的單體蛋白，在真核細胞中具有分子開關的作用(Zhenbiao Yang, Small GTPases!Versatile Signaling Switches in Plants. The PlantCell,2002. 14, p. S375-S388;V Vernoud, V. , et al. ,Analysis of the small GTPase genesuperfamily of Arabidopsis. Plant physiology,2003.131 (3):p. 1191-1208;Nibaua,C. , ffu, HM. and Cheung, AY. , RAC/R0P GTPases: ‘hubs’ for signal integration anddiversification in plants. Trends in Plant Science, 11 (6) :p. 309-315)。許多石開究證實，植物小G蛋白Rop亞家族成員是植物進化中形成的一類特有基因，它們廣泛參與植物細胞內的多種生理活動，包括肌動蛋白細胞骨架的組織、細胞極性、細胞生長、分化和死亡、細胞壁形成、細胞質內鈣離子濃度的調控，02_和H2O2生成，泛素依賴的蛋白降解系統，脅迫或激素誘導的信號轉導等。隨著科研工作的深入開展，人們發現小G蛋白Rop家族基因的功能更加多樣化，在不同的植物中，表現出與不同經濟生物學特性的相關性。例如，在棉花中，與棉纖維的發育密切相關；在豆科植物中，與根瘤菌的侵入和形成相關；在桉樹中，參與桉樹次生木質部的發生發育等(Foucart, C.，et al. , Overexpression of EgROPl, a Eucalyptusvascular-expressed Rac-Iike small GTPase, affects secondary xylem formation inArabidopsis thaliana. New Phytol, 2009. 183 (4) :p. 1014-29)。那么在橡膠樹中呢，到目前為止，未見任何有關橡膠膠乳小G蛋白Rop家族基因克隆的相關報道。天然橡膠(順式-1，4-聚異戊二烯，橡膠烴)是一種重要的工業原料和不可或缺的戰略物資，在世界經濟發展中扮演重要角色。目前，巴西橡膠樹是天然橡膠的主要來源。巴西橡膠樹的乳管是天然橡膠生物合成和貯存的地方，也是橡膠樹的一種防衛結構。天然橡膠生物合成是乳管細胞內的主要代謝活動，因為橡膠烴占其細胞質(膠乳)干重的90%以上。膠乳再生過程要求乳管細胞具有非常強的代謝活性，特別是能量再生代謝、蛋白質合成和運輸。基于對植物小G蛋白Rop家族基因功能的分析，我們推測小G蛋白Rop成員，尤其是膠乳中的Rop成員，在橡膠樹中也一定會具有重要的功能。最近李德軍等(2010)報道活性氧的產生與清除很可能在橡膠樹重要病害一死皮病(tapping panel dryness, TPD)發生中具有重要作用，而小G蛋白Rop成員參與調控ROS的產生，因此很可能參與死皮病的發生調控° (Li，D.，et al. , Identification and characterization of genes associatedwith tapping panel dryness from Hevea brasiliensis latex using suppressionsubtractive hybridization. BMC Plant Biol, 2010. 10:p. 140),他們只是報道了 Rop成員的部分序列，沒有克隆該成員基因，也沒有更多深入研究。不過他們的研究可以證明我們推測的正確性。

發明內容
本發明的目的是提供一種小G蛋白Rop家族成員蛋白及其編碼基因與應用。本發明所提供的小G蛋白Rop家族成員蛋白，來源于大戟科橡膠屬的巴西橡膠樹(Hevea brasiliensis),名稱為HbRop3,是如下I)或2)的蛋白質:I)由序列表中序列I 所示的氨基酸序列組成的蛋白質；2)將序列表中序列I的氨基 酸殘基序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與序列I所示蛋白具有相同活性的由I)衍生的蛋白質。序列表中的序列I由198個氨基酸殘基組成。為了便于序列I編碼的HbRop3純化，可在由序列表中序列I所示的氨基酸序列組成的蛋白質的氨基末端或羧基末端連接上如表I所示的標簽。表I標簽的序列
權利要求
1.一種蛋白質，是如下I)或2)所示的蛋白質 1)由序列表中的SEQID No . I的氣基酸殘基序列組成的蛋白質； 2)將序列表中的SEQID No . I氨基酸殘基序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有GTP結合相關功能的由SEQ ID Na 1衍生的蛋白質。
2.根據權利要求I所述的蛋白質，其特征在于所述蛋白質為具有GTP結合活性的蛋白質。
3.權利要求I或2所述的蛋白的編碼基因。
4.根據權利要求3所述的編碼基因，其特征在于所述編碼基因的核苷酸序列如下I)、2)、3)或4)所示· 1)序列表中SEQID Na 2的核苷酸序列； 2)序列表中SEQID Na 2自5'末端第94-690位核苷酸所示的核苷酸序列； 3)在嚴格條件下可與I)或2)所述的DNA序列雜交的核苷酸序列。
4)與序列表中SEQID Na 2的核苷酸序列具有80%以上的同源性的且編碼蛋白具有與GTP結合功能的核苷酸序列。
5.含有權利要求3或4所述的編碼基因的重組表達載體。
6.含有權利要求3或4所述的編碼基因的轉基因細胞系。
7.含有權利要求2或3所述的編碼基因的轉基因重組菌。
8.權利要求I所述的蛋白及其編碼基因在培育抗病性提高的轉基因橡膠樹中的應用。
9.權利要求I所述的蛋白及其編碼基因在結合鳥苷酸中的應用。
10.權利要求所述的蛋白及其編碼基因在培育抗逆境脅迫和提高林木徑向生長中的應用和/或在培育產量提高的轉基因橡膠樹種的應用。
全文摘要
本發明公開了一種橡膠樹膠乳小G蛋白Rop家族成員蛋白及其編碼基因與應用。該蛋白是具有下述氨基酸殘基序列之一的蛋白質1)序列表中的SEQ ID No.1的氨基酸殘基序列；2)將序列表中的SEQ ID No.1氨基酸殘基序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有GTP結合功能的由SEQ ID No.1衍生的蛋白質。該蛋白具有GTP結合活性，在植物基礎抗病機制和脅迫抗性中具有一定的作用，具有調控林木次生木質部和韌皮部發育的特征，轉基因作物或林木中，可提高其對逆境的抗性，從而提高產量。
文檔編號C12N15/63GK102731638SQ201210238719
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月9日 優先權日2012年7月9日
發明者唐朝榮, 戚繼艷, 王岳坤, 秦云霞, 陽江華, 黃亞成, 龍翔宇 申請人:中國熱帶農業科學院橡膠研究所