本發明專利技術公開了一種來自大麗輪枝菌的分泌型激發子蛋白及其編碼基因與應用。本發明專利技術所提供的分泌型激發子蛋白為下述1)或2)或3)：1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質；2)由序列表中序列2的第20-239位氨基酸序列組成的蛋白質；3)將1)或2)所限定的蛋白質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，且與分泌型激發子相關的由1)衍生的蛋白質。實驗證明，本發明專利技術所提供的分泌型激發子蛋白及其編碼基因在提高植物抗病基因表達、引起植物(葉片)形成壞死斑，以及引起植物(葉片)產生活性氧(H2O2)中具有重要作用。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種分泌型激發子蛋白及其編碼基因與應用，特別涉及一種來源于大麗輪枝菌的分泌型激發子蛋白及其編碼基因與應用。
技術介紹
由土壤絲狀真菌大麗輪枝菌(Verticilliu dahliae Kleb.)所引起的棉花黃萎病是威脅棉花生產的主要病害，多年來一直嚴重影響著我國棉花的品質和產量。棉花黃萎病1914年始見于美國的費吉尼亞州，隨后在其它州和世界各植棉國先后發現，1935年隨引進美棉品種傳入我國，但危害不重。到二十世紀50年代以后，黃萎病在我國南北局部棉區陸續發生，擴散蔓延速度加快。80年代末，黃萎病已遍及全國478個植棉縣(市)。進入90年代以來，我國棉花黃萎病擴展蔓延迅猛，尤其是1993、1995、1996、2002年在全國范圍內連續大發生，損失嚴重。至今，我國大部分主產棉區已成為黃萎病重病區。黃萎病致病菌為大麗輪枝菌(Verticillium dahliae Kleb.),屬半知菌亞門，叢梗抱目，淡色孢科，輪枝菌屬。大麗輪枝菌的寄主范圍很廣，涉及十字花科、薔薇科、豆科、茄科、唇形花科、菊科等，目前已達660多種植物，并且還在逐年擴大。由于棉花黃萎病危害的嚴重性和寄主的廣泛性，世界上不少國家的科技工作者對其進行了深入研究。關于棉花黃萎病的致病機制有多種解釋，其中以導管堵塞和毒素致萎兩種觀點為主。60年代人們對該病菌致病機制的認識是由于菌體在導管內定殖，并大量繁殖，同時刺激鄰近的薄壁細胞產生膠狀物質及侵填體而堵塞導管，阻礙水分的運轉，從而導致棉株萎焉。馬遠莉等(馬遠莉；甘莉；呂金殿；棉花各部位黃萎病菌在導管中的分布;陜西農業科學；1990年05期)對棉花各部位黃萎病菌在導管中的分布情況研究后認為，正常的次生木質部導管的潛在輸水能力遠遠超過植物的總需水量，而且被堵塞的導管數占整個維管束的比例不大(最大的有17.7% )，因此導管堵塞不是導致棉花萎焉的主要原因。Keen等(Keen NT, Long M, Erwin DC(1972)Possible involvement of pathogen-producedprotein-1ipopoIysaccharide complex in Verticillium wilt of cotton.Physiol PlantPathol 2:317-331.)認為，黃萎病菌在代謝過程中產生的毒素為有毒的蛋白質，是一種酸性蛋白質——脂多糖的復合體。該復合物對感病棉花品種的葉片與根組織的細胞膜具有破壞作用，使細胞內K+和Na+大量滲漏。而抗病品種的細胞膜不具備毒素作用的受體位點而不受毒素破壞。越來越多的研究結果表明，大麗輪枝菌分泌的毒素是導致棉株萎焉，產生病癥的主要因素。在植物與病原物的識別過程中，激發子起著非常重要的作用。激發子可能是來源于病原菌的物質分子，也可能是在病原菌的作用下植物釋放的化合物。激發子可以分為兩大類，非特異性的激發子和小種特異性的激發子。非特異性的激發子能夠在寄主和非寄主植物上引起防衛反應，而小種特異性激發子只能在特異品種的植物上引起防衛反應。在大麗輪枝菌與植物的互做過程中， 大麗輪枝菌分泌酸性蛋白質——脂多糖復合體形式的毒素蛋白，其中可能含有大量的激發子蛋白。大麗輪枝菌新的分泌激發子基因的克隆將為我們深入研究棉花黃萎病病原大麗輪枝菌與寄主植物互作的分子機理，控制黃萎病的發生奠定堅實的基礎。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種分泌型激發子蛋白及其編碼基因。本專利技術所提供的分泌型激發子蛋白，名稱為VdNLP2 (Verticilliu dahliaeNepl-1ike protein 2),來自大_輪枝菌(Verticilliu dahliae Kleb.),為下述 I)或 2)或3)的蛋白質:I)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質；2)由序列表中序列2的第20-239位氨基酸序列組成的蛋白質；3)將I)或2)所限定的蛋白質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，且與分泌型激發子相關的由I)衍生的蛋白質。序列表中序列2由239個氨基酸組成，其中前19個氨基酸殘基為信號肽。所述VdNLP2蛋白在提高植物抗病基因表達中的應用也屬于本專利技術的保護范圍。編碼上述VdNLP2蛋白的基因VdNLP2也屬于本專利技術的保護范圍。所述VdNLP2蛋白的基因VdNLP2為如下a) _d)中任一所述的基因:a)其編碼序列是序列表中序列I的自5'末端第1-720位； b)其核苷酸序列是序列表中的序列I ;c)在嚴格條件下與a)或b)的基因雜交，且編碼所述VdNLP2蛋白的基因；d)與a)或b)所限定的基因具有90%以上的同源性，且編碼所述VdNLP2蛋白的基因。上述嚴格條件可為用0.1 X SSPE (或0.1 X SSC), 0.1 % SDS的溶液，在DNA或者RNA雜交實驗中65°C下雜交并洗膜。序列表中的序列I由720個核苷酸組成，為所述VdNLP2蛋白的的編碼序列，其中前57個核苷酸為VdNLP2蛋白信號肽的編碼序列。所述VdNLP2基因在提高植物抗病基因表達中的應用也屬于本專利技術的保護范圍。含有所述VdNLP2基因的重組表達載體、表達盒、轉基因細胞系或重組菌也屬于本專利技術的保護范圍。所述重組表達載體為在質粒pBI121或pET_28a(+)的多克隆位點處插入所述VdNLP2基因，得到表達所述VdNLP2基因的重組質粒。所述表達盒由能夠啟動所述VdNLP2基因表達的啟動子，VdNLP2基因，以及轉錄終止序列組成。所述重組菌具體可為攜帶有所述VdNLP2基因的農桿菌，如EHA105。含有所述VdNLP2基因的重組表達載體、表達盒或重組菌在提高植物抗病基因表達中的應用也屬于本專利技術的保護范圍。所述提高植物抗病基因表達是按照如下步驟進行的:1)提供攜帶含有所述VdNLP2基因的重組表達載體的農桿菌，或所述VdNLP2蛋白。2)將步驟I)的農桿菌或VdNLP2蛋白注射植物葉片，誘發植物抗病基因的表達。所述VdNLP2蛋白，或所述VdNLP2基因，或上述重組表達載體、表達盒或重組菌在如下al)或a2)中的應用也屬于本專利技術的保護范圍:al)引起植物(葉片)形成壞死斑；a2)引起植物(葉片)產生活性氧(H2O2)。上述al)中所述的形成壞死斑和a2)中所述的產生活性氧(H2O2)均是植物過敏性反應的體現。植物過敏性反應是細胞程序性死亡的重要表現形式之一，表現為植物在不親和病原菌侵染下受侵細胞及鄰近細胞的快速死亡，從而導致病原菌生長受抑制，植物過敏性反應過程對于植物抗病性有重要意義。在植物-病原菌(真菌、細菌、病毒)相互作用過程中，由不親和病原菌所導致的植物主動防衛反應一一過敏反應的早期，發現有大量活性氧產生(氧化突發)，包括超氧陰離子、羥自由基、單線態氧和過氧化氫。這些活性氧被認為有可能通過啟動或參與植物細胞脂質過氧化，細胞壁木質化和蛋白質聚合；直接殺死病原菌；作為信號介導植保素合成等而直接介入或啟動植物過敏性反應。現初步認為“氧化突發”可能是細胞水平上植物對付病原菌侵染的第一步。上述植物為煙草(如Ncotiana benthamiana)、擬南芥(如 Arabidopsisthaliana col)或棉花(如新陸早16號)本文檔來自技高網...
【技術保護點】
蛋白質，為下述1)或2)或3)：1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質；2)由序列表中序列2的第20?239位氨基酸序列組成的蛋白質；3)將1)或2)所限定的蛋白質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，且與分泌型激發子相關的由1)衍生的蛋白質。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭惠珊，周邦軍，
申請(專利權)人：中國科學院微生物研究所，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。