本發明專利技術公開了一種融合蛋白及其編碼基因與應用。本發明專利技術提供的融合蛋白，是如下（a）或（b）：（a）由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質；（b）將序列表中序列2所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗病性相關的由序列2衍生的蛋白質。本發明專利技術的實驗證明，本發明專利技術發現了一種融合蛋白，將含有該融合蛋白的編碼基因的片段通過植物表達載體導入水稻中，獲得的轉基因水稻；接種真菌紋枯病病原菌或稻瘟病病原菌，發現轉基因水稻具有高度抗性；說明可以利用本發明專利技術的融合蛋白培育廣譜抗真菌的水稻，對農業生產具有重要意義。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及生物
，尤其涉及一種融合蛋白及其編碼基因與其在抗植物真菌病害中的應用。
技術介紹
真菌病害是植物病害中研究最早和種類最多，其中可以為害植物的近3萬種，很多都可以造成嚴重的危害。因此通過基因工程手段獲得廣譜抗真菌的種質將極大的促進農業生產及消除病害的防治時施用農藥帶來的環境污染。植物對病原菌的免疫可以分為兩個層次第一層為病原相關分子模式，(pathogen-associated molecular patterns, PAMPs)激發的免疫性 (PAMP-triggeredimmunity, PTI),即植物通過細胞表面模式識別受體(pattern recognitionreceptors, PRRs)對病原菌的PAMPs進行分子識別，從而啟動植物的防衛反應，這種反應被定義為植物的基礎抗(basal disease resistance),也稱為基礎免疫(basal immunity);第二層為病原菌效應子激發的免疫性(effector triggered immunity, ETI),即有些毒性強的病原菌通過產生效應子(effectors)來抑制PTI,從而突破植物的第一道防線，而植物又進化出新的分子受體(例如R基因編碼的NBS-LRR蛋白質) 以偵察病原菌效應子并啟動第二道防衛反應。數億年來，病原菌的侵染和植物的防衛交替進行，促進了病原菌和植物基因組的共進化。Brutus等認為PAMPs在病原菌中都是基本的、 保守的成分，因此與效應子激發的免疫反應相比較，由PAMPs所引起的基礎免疫反應將可能獲得更廣譜與持久的抗性。真菌幾丁質也是一種PAMPs分子，目前已從水稻中分離出結合幾丁質的模式識別受體基因CEBiP，其編碼的跨膜糖蛋白含有兩個胞外LysM結構域，但是缺乏胞內激酶域， 而水稻中的另一個幾丁質識別受體OsCERKI卻是一個跨膜受體激酶，并與CEBiP協同進行幾丁質識別信號傳導。Chen等詳細分析了水稻幾丁質識別受體OsCERKI在成熟、運輸、質膜定位及識別幾丁質信號等方面的蛋白網絡。Xa21是一個受體激酶(receptor-like kinases, RLKs),在體內通過識別并結合細胞外受體的相應功能區，引起受體的磷酸化，從而激發其下游一系列信號的傳導。有意思的是，Xa21還可以通過更換其胞外受體結構域，識別相應的配體激發Xa21所引起的防衛反應。He等把油菜素內酯酯(Brassinosteroids, BR) BRII的LRR-JM結構域與XA21的絲氨酸/蘇氨酸激酶重組構建了一個嵌合受體的信號傳導系統。當用油菜素內酯處理水稻細胞株時，這個嵌合受體可以引發與XA21相同的植物防衛反應。選用幾丁質有強結合能力的受體與Xa21構建嵌合受體，不僅可能獲得對稻瘟病更強的抗性，還可能獲得對其他真菌更廣譜的抗性。OsCERKI是水稻中另一個幾丁質識別受體,Shimizu等通過研究認為OsCERKI比 CEBIP在幾丁質的信號傳導過程發揮著更為重要的作用。因此通過OsCERKI的識別幾丁質的受體區結構域與M21的絲氨酸/蘇氨酸激酶結構域重組構建的嵌合基因的轉基因植株可能獲得對真菌的廣譜抗性。
技術實現思路
本專利技術的一個目的是提供一種融合蛋白及其編碼基因。本專利技術提供的一種融合蛋白，名稱為0sCERKl_Xa21 ;是如下(a)或(b)(a)由序列表中序列3所示的氨基酸序列組成的蛋白質；(b)將序列表中序列3所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/ 或缺失和/或添加且與植物抗病性相關的由序列3衍生的蛋白質。上述融合蛋白中，所述一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加是指不多于十個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加。編碼上述蛋白的多核苷酸也是本專利技術保護的范圍。上述多核苷酸是如下(1)-(4)中任種的DNA分子(I)序列表中序列I所示的DNA分子；(2)序列表中序列2所示的DNA分子；(3)在嚴格條件下與(I)或(2)限定的DNA序列雜交且編碼植物抗病性相關蛋白的DNA分子；(4)與(I)或(2)限定的DNA序列至少具有70%、至少具有75%、至少具有80%、至少具有85%、至少具有90%、至少具有95%、至少具有96%、至少具有97%、至少具有98%或至少具有99%同源性且編碼植物抗病性相關蛋白的DNA分子。上述嚴格條件為在6XSSC，0.5%SDS的溶液中，在65° C下雜交，然后用 2 X SSC, O. 1%SDS 和 I X SSC, O. 1%SDS 各洗膜一次。序列表中序列I所示的DNA分子包括蔗糖合酶I啟動子、水稻幾丁質識別受體 OsCERKI和Xa21的胞內結構域；序列表中序列I所示的DNA分子的編碼基因為序列表中的序列2 ;該基因編碼的蛋白的氣基酸序列為序列表中的序列3。含有上述多核苷酸的重組載體、表達盒、轉基因細胞系或重組菌也是本專利技術保護的范圍。上述重組載體為將編碼上述蛋白的多核苷酸插入表達載體中，得到表達上述蛋白的重組載體。上述重組載體具體為將序列表中的序列I插入PCAMBIA1300的Kpn I和SalI 位點間得到的載體。擴增上述基因全長或其任意片段的引物對也是本專利技術保護的范圍。上述蛋白、上述多核苷酸或上述重組載體、表達盒、轉基因細胞系或重組菌在調節植物抗病性中的應用也是本專利技術保護的范圍；在上述應用中，所述調節植物抗病性為提高植物抗病性；所述病為由真菌引起的病；所述由真菌引起的病具體為稻瘟病或紋枯病；所述稻瘟病的病原菌具體進一步為稻梨孢菌(Pyricularia oryae Cav.);所述紋枯病的病原菌具體進一步為立枯絲核菌 (Rhizoctonia solani Kiihn)；在上述應用中，所述植物具體為雙子葉植物或單子葉植物，所述單子葉植物進一步具體為水稻。本專利技術的另一個目的是提供一種培育轉基因植物的方法。本專利技術提供的方法，為將編碼上述蛋白的多核苷酸導入目的植物，獲得轉基因植物，所述轉基因植物的抗病性高于所述目的植物。上述方法中，所述病為由真菌引起的病；所述由真菌引起的病具體為稻瘟病或紋枯病；所述稻痕病的病原菌具體進一步為稻梨孢菌(Pyricularia oryae Cav.);所述紋枯病的病原菌具體進一步為立枯絲核菌(Rhizoctonia solani Kiihn)。上述方法中，編碼上述蛋白的多核苷酸通過上述的重組載體導入目的植物；所述目的植物為雙子葉植物或單子葉植物，所述單子葉植物進一步具體為水稻。本專利技術的實驗證明，本專利技術發現了一種融合蛋白，將含有該融合蛋白的編碼基因的片段通過植物表達載體導入水稻中，獲得轉基因水稻；接種真菌紋枯病病原菌或稻瘟病 病原菌，發現轉基因水稻具有高度抗性；說明可以利用本專利技術的融合蛋白培育廣譜抗真菌的水稻，對農業生產具有重要意義。附圖說明圖I為部分轉0sCERKl_Xa21水稻的分子檢測圖2為部分轉0sCERKl_Xa21水稻抗紋枯病與稻瘟病鑒定具體實施例方式下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法。下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。實施例I、融合蛋白及其編碼基因與含有編碼基因的載體的構建I、鹿糖合酶I啟動子的獲得以水稻品種明恢63(記載在如下文獻中謝華安.明本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種融合蛋白，是如下（a）或（b）：（a）由序列表中序列3所示的氨基酸序列組成的蛋白質；（b）將序列表中序列3所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗病性相關的由序列3衍生的蛋白質。
【技術特征摘要】
1.一種融合蛋白，是如下(a)或(b): Ca)由序列表中序列3所示的氨基酸序列組成的蛋白質； (b)將序列表中序列3所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗病性相關的由序列3衍生的蛋白質。2.編碼權利要求I所述蛋白的多核苷酸。3.如權利要求2所述的多核苷酸，其特征在于所述多核苷酸是如下(I)-(4)中任一一種的DNA分子 (1)序列表中序列I所不的DNA分子； (2)序列表中序列2所示的DNA分子； (3)在嚴格條件下與(I)或(2)限定的DNA序列雜交且編碼植物抗病性相關蛋白的DNA分子; (4)與(I)或(2)限定的DNA序列至少具有70%、至少具有75%、至少具有80%、至少具有85%、至少具有90%、至少具有95%、至少具有96%、至少具有97%、至少具有98%或至少具有99%同源性且編碼植物抗病性相關蛋白的DNA分子。4.含有權利要求2或3所述多核苷酸的重組載體、表達盒、轉基因細胞系或重組菌。5.如權利要求4所述的重組載體，其特征在于 所述重組載體為將編碼權利要求I所述蛋白的多核苷酸插入表達載體中，得到表達權利要求I所述蛋白的重組載體。6.擴增權利要求2或3所述基因全長或其任意片段的引物對。7.權利要求I所述蛋白、...
【專利技術屬性】
技術研發人員：夏志輝，翟文學，李明容，曹玉鑫，花龍，黃惜，
申請(專利權)人：海南大學，中國科學院遺傳與發育生物學研究所，
類型：發明
國別省市：
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