本發(fā)明涉及基因工程，特別是涉及一種泛素轉(zhuǎn)運蛋白acrad23d1及其編碼基因和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、蛋白質(zhì)泛素化是一種普遍存在的翻譯后修飾，目的蛋白通過泛素激活酶e1、泛素結(jié)合酶e2和泛素連接酶e3通過26s蛋白酶體泛素化降解。除了這三種酶，泛素降解途徑還需要一類轉(zhuǎn)運蛋白來促進底物輸送到26s蛋白酶體，ubl-uba蛋白是26s泛素降解途徑中的重要轉(zhuǎn)運蛋白。其可以通過其ubl結(jié)構(gòu)域和uba結(jié)構(gòu)域分別與蛋白酶體受體和泛素化靶標(biāo)連接。ubl-uba蛋白分為五種類型，rad23(radiation?sensitive23)屬于其中一種。rad23最初被報道是因為它們參與了由紫外線引起的酵母中的核苷酸切除修復(fù)，隨后它們的轉(zhuǎn)運功能被發(fā)現(xiàn)。rad23基因家族已經(jīng)在多種植物中被鑒定，包括胡蘿卜、水稻、擬南芥、玉米和蘋果。

2、rad23參與植物的生長、發(fā)育和對不同物種不同逆境的反應(yīng)。胡蘿卜(daucuscarota)中的兩種rad23亞型已經(jīng)被證明可以挽救對紫外線敏感的rad23d酵母的表型。rad23蛋白似乎通過向26s蛋白酶體運送ups底物而在植物的細(xì)胞周期、形態(tài)和育性中發(fā)揮重要作用。重組rad23蛋白抑制紫外線損傷hela細(xì)胞的凋亡。rad23b通過參與krp1在擬南芥中的降解來調(diào)節(jié)花粉發(fā)育。蘋果rad23能對干旱、脫落酸、冷害、高溫和氧化脅迫作出反應(yīng)。mdrad23d1通過調(diào)節(jié)蘋果富含脯氨酸蛋白mdprp6的降解來調(diào)節(jié)干旱反應(yīng)。mdrad23d1還通過提高長期中度干旱下的光合作用效率、氣孔行為和游離氨基酸含量來提高蘋果植株的水分利用效率。

3、獼猴桃(actinidia?chinensis)作為一種重要的經(jīng)濟作物，在中國、新西蘭、意大利等30多個國家廣泛種植。由于含有豐富的維生素c、膳食纖維和多種礦物質(zhì)，獼猴桃在消費者中頗受歡迎。獼猴桃獨特的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征，如葉片又大又薄，葉片背面有毛，有髓的莖結(jié)構(gòu)，肉質(zhì)的淺根，使獼猴桃對水分脅迫高度敏感。干旱脅迫嚴(yán)重影響獼猴桃的品質(zhì)和產(chǎn)量。因此，挖掘獼猴桃抗旱關(guān)鍵基因，探索其可能的抗旱機制，對獼猴桃分子育種乃至整個獼猴桃產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種泛素轉(zhuǎn)運蛋白acrad23d1及其編碼基因和應(yīng)用，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。本發(fā)明利用acrad23d1進行vigs介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化獲得轉(zhuǎn)基因植株，acrad23d1的沉默表達(dá)株系降低了獼猴桃植株對干旱的抗性，過表達(dá)acrad23d1提高了獼猴桃植株的抗旱性。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、本發(fā)明技術(shù)方案之一，一種泛素轉(zhuǎn)運蛋白acrad23d1，其氨基酸序列如seq?idno.2所示。

4、本發(fā)明技術(shù)方案之二，編碼所述泛素轉(zhuǎn)運蛋白acrad23d1的acrad23d1基因，其核苷酸序列如seq?id?no.1所示。

5、本發(fā)明技術(shù)方案之三，所述泛素轉(zhuǎn)運蛋白acrad23d1或所述acrad23d1基因在調(diào)節(jié)植物耐旱性中的應(yīng)用。

6、本發(fā)明技術(shù)方案之四，一種調(diào)節(jié)植物耐旱性的方法，沉默所述acrad23d1基因的表達(dá)或降低所述泛素轉(zhuǎn)運蛋白acrad23d1的水平，降低植物的耐旱性；

7、過表達(dá)所述acrad23d1基因或提高所述泛素轉(zhuǎn)運蛋白acrad23d1的水平，提高植物的耐旱性。

8、本發(fā)明技術(shù)方案之五，包含acrad23d1基因的重組表達(dá)載體、超表達(dá)載體、干擾載體、重組病毒、重組菌或重組基因表達(dá)盒在調(diào)節(jié)植物耐旱性中的應(yīng)用。

9、本發(fā)明技術(shù)方案之六，包含acrad23d1基因的重組表達(dá)載體、超表達(dá)載體、干擾載體、重組病毒、重組菌或重組基因表達(dá)盒在耐旱植物育種中的應(yīng)用。

10、基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：

11、1、本發(fā)明從獼猴桃基因組中鑒定了6個acrad23基因，分析了它們的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系、基因結(jié)構(gòu)、保守基序組成和啟動子的順式作用元件，并鑒定了家族成員在獼猴桃響應(yīng)不同逆境下的表達(dá)模式，研究結(jié)果為acrad23在獼猴桃逆境響應(yīng)中的功能和機制研究奠定基礎(chǔ)；

12、2、獼猴桃中克隆了一個acrad23家族基因acrad23d1，并利用轉(zhuǎn)基因及干旱脅迫處理下的表型比較和生理參數(shù)測定，詳細(xì)鑒定了其正調(diào)控獼猴桃抗旱的生物學(xué)功能，獲得的研究成果對于開展獼猴桃分子定向育種具有重要的理論意義和實際應(yīng)用價值；

13、3、本發(fā)明利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的浸染方式獲得的轉(zhuǎn)基因獼猴桃植株對干旱脅迫的敏感性顯著增加，在獼猴桃抗旱的分子定向育種及縮小栽培環(huán)境限制方面有重要的應(yīng)用價值。

技術(shù)特征：

1.一種泛素轉(zhuǎn)運蛋白acrad23d1，其特征在于，其氨基酸序列如seq?id?no.2所示。

2.編碼權(quán)利要求1所述泛素轉(zhuǎn)運蛋白acrad23d1的acrad23d1基因，其特征在于，其核苷酸序列如seq?id?no.1所示。

3.如權(quán)利要求1所述泛素轉(zhuǎn)運蛋白acrad23d1或權(quán)利要求2所述acrad23d1基因在調(diào)節(jié)植物耐旱性中的應(yīng)用。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于，沉默所述acrad23d1基因的表達(dá)或降低所述泛素轉(zhuǎn)運蛋白acrad23d1的水平，降低植物的耐旱性；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于，所述植物包括獼猴桃。

6.一種調(diào)節(jié)植物耐旱性的方法，其特征在于，沉默所述acrad23d1基因的表達(dá)或降低所述泛素轉(zhuǎn)運蛋白acrad23d1的水平，降低植物的耐旱性；

7.包含acrad23d1基因的重組表達(dá)載體、超表達(dá)載體、干擾載體、重組病毒、重組菌或重組基因表達(dá)盒在調(diào)節(jié)植物耐旱性中的應(yīng)用。

8.包含acrad23d1基因的重組表達(dá)載體、超表達(dá)載體、干擾載體、重組病毒、重組菌或重組基因表達(dá)盒在耐旱植物育種中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種泛素轉(zhuǎn)運蛋白AcRAD23D1及其編碼基因和應(yīng)用，屬于基因工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明從獼猴桃中克隆了一個AcRAD23家族基因AcRAD23D1，并利用轉(zhuǎn)基因及干旱脅迫處理下的表型比較和生理參數(shù)測定，詳細(xì)鑒定了其正調(diào)控獼猴桃抗旱的生物學(xué)功能，獲得的研究成果對于開展獼猴桃分子定向育種具有重要的理論意義和實際應(yīng)用價值；本發(fā)明利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的浸染方式獲得的過表達(dá)轉(zhuǎn)基因獼猴桃植株對干旱脅迫的抗性顯著增加，獲得沉默表達(dá)的轉(zhuǎn)基因獼猴桃植株對干旱脅迫的抗性顯著降低，在獼猴桃抗旱的分子定向育種及縮小栽培環(huán)境限制方面有重要的應(yīng)用價值。

技術(shù)研發(fā)人員：張曉麗,梁東,夏惠,李宇星,蔣文潔,徐丹,齊偌昕
受保護的技術(shù)使用者：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24