本發明專利技術公開了RING1蛋白在提高植物對水稻矮縮病毒抗性中的應用。本發明專利技術提供了蛋白RING1或其編碼基因或含有所述編碼基因的重組載體在調控植物抗水稻矮縮病中的應用；所述蛋白RING1的氨基酸序列為序列表中的序列1。本發明專利技術的實驗證明，本發明專利技術發現RING1是一種E3蛋白-泛素連接酶，它能夠與RDV外殼蛋白P2相互作用，促使P2被26S蛋白酶體降解，且在水稻中過量表達RING1蛋白，可以降低P2的累積量，從而抑制病毒的擴增，提高水稻的抗病毒能力。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及生物
，尤其涉及RINGl蛋白在提高植物對水稻矮縮病毒抗性中的應用。
技術介紹
水稻矮縮病毒(Rice Dwarf Virus,RDV)是呼腸孤病毒科(Reoviridae)植物呼腸孤病毒屬(Phytoreovirus)的成員。RDV是引起水稻矮縮病的病原,可以感染水稻,造成水稻嚴重減產。RDV的傳播需借助于昆蟲介體葉蟬。RDV為雙鏈RNA病毒，其基因組為十二條雙鏈RNA。根據這十二條雙鏈RNA在聚丙烯酰胺凝膠電泳中的遷移率由慢到快，分別命名為SI到S12。RDV基因組編碼至少七種結構蛋白，包括P1、P2、P3、P5、P7、P8、P9 ;五種非結構蛋白，包括卩1184、？1186、？11810、？11811、？11812。P2是RDV的外殼蛋白，由S2編碼，它能夠與水稻內根-貝殼杉烯氧化酶及其類似蛋白相互作用，引起水稻赤霉素含量的降低，是造成水稻矮縮癥狀的原因之一(Zhu etal.，2005.The Rice Dwarf Virus P2Protein interacts with ent—Kaurene Oxidases invivo, leading to reduced biosynthesis of Gibberellins and rice dwarf symptoms.Plant Physiology.139:1935-1945.)。另外，P2在RDV的昆蟲介體葉蟬細胞中，能夠引起細胞膜的融合，說明該蛋白在RDV侵染葉蟬過程中發揮作用(Zhou et al.,2007, TheP2capsid protein of the nonenveloped rice dwarf phytoreovirus induces membranefusion in insect host cells.Proceedings of the National Academy of Sciences ofUSA.104(49):19547-19552.)。酵母雙雜交是研究蛋白-蛋白相互作用的重要技術，通過研究蛋白之間的相互作用，可以深入了解蛋白在生物體內的功能。泛素是一種廣泛存在于真核生物中的小分子蛋白。它由76個氨基酸殘基組成，在各個物種中是高度保守的。在蛋白的泛素化過程中，泛素C末端的甘氨酸在多種酶的催化作用下與底物中特定氨基酸殘基(大部分情況為賴氨酸殘基)共價相連，通常有多個泛素分子被依次連接在底物蛋白的特定位點上。如果后續的泛素分子被連接到前一個泛素分子的48位賴氨酸上，那么，被修飾的底物蛋白將被26S蛋白酶體識別并降解，釋放出游離的泛素分子參與新的反應。通常情況下，蛋白的泛素化修飾需要三個步驟。首先，泛素與泛素活化酶(ubiquitin-activating enzyme, El)通過硫酯鍵相連,形成活性狀態。然后,活化的泛素被傳遞給泛素連接酶(ubiquitin-conjugating enzyme,E2),兩者也是通過硫酯鍵相連。最后，由蛋白-泛素連接酶(ubiquitin ligase enzyme,E3)識別并結合底物蛋白，催化E2上的泛素轉移到底物上。該過程重復發生，底物蛋白就被加上了多個泛素分子的長鏈。E3是底物特異性的決定因子。生物體內E3數量龐大，可以分為很多不同的類型。以擬南芥為例，根據E3分子中亞基的組成和其作 用方式的不同，可將其分為以下幾種類型:含有 RING (Really Interesting New Gene) finger 的 E3、含有 HECT (Homology toE6_Associated Carboxy-Terminus) Domain 的 E3、含有 U_box 的 E3、CRLs (Cullin - RINGLigases)。其中 CRLs 又可分為四種不同的類型:SCF (the S phase kinase-associatedproteinl (SKPl) - culI ini (CULl) - F-box complex)、BTB (the bric-a-brac -tramtrack - broad complex)、DDB (the DNA damage-binding Complex) 和 APC (theanaphase-promoting complex)。真核生物大部分的蛋白降解事件都是由泛素-蛋白酶體系統(Ubiquitin_26SProteasome System,以下簡稱為UPS)控制的，UPS介導的蛋白降解對于植物應對外界生物和非生物刺激有非常重要的意義，使得植物能在惡劣的環境下存活下來(Dreher andCallis, 2007)。不僅如此，UPS還能選擇性地清除合成過程中出錯的蛋白，避免這些蛋白對生物體造成危害。 蛋白的泛素化降解途徑在植物對抗病原微生物過程中也發揮著重要的作用。植物生長過程中不可避免的會遭遇病毒、細菌、真菌、線蟲、昆蟲等生物的危害，但是植物受到這些有害物種的侵害時并不都會產生病癥，這是因為植物本身具有多種防御系統來對抗這些外來侵害。近些年，越來越多的證據暗示，UPS在植物應對病原物的過程中可能起著重要的作用。但是，蛋白的泛素化降解是特異性的，其特異性由與蛋白相互作用的E3酶決定，相對于生物體中存在的數量龐大的E3酶，目前已知的E3酶與其底物的對應關系僅有少量報道。有關RDV的在先研究從未提及該病毒與任何水稻E3酶的相互作用，也沒有報道表明任何水稻E3酶具有抗RDV作用。
技術實現思路
本專利技術的一個目的是提供蛋白RINGl或其編碼基因或含有所述編碼基因的重組載體的用途。本專利技術提供的蛋白RINGl或其編碼基因或含有所述編碼基因的重組載體在調控植物抗水稻矮縮病中的應用；所述蛋白RINGl的氨基酸序列為序列表中的序列I。上述應用中，所述水稻矮縮病的病原為水稻矮縮病毒(Rice Dwarf Virus)。上述應用中，所述植物為單子葉植物或雙子葉植物，上述單子葉植物為水稻。上述應用中，所述含有所述編碼基因的重組載體為將蛋白RINGl的編碼基因插入表達載體中得到的重組載體；在本專利技術的實施例中，重組載體PCambial301-FlagRINGl制備方法按照實施例2的一的方法進行。所述蛋白RINGl的編碼基因的核昔酸序列具體為序列表中的序列2。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，包括如下步驟:將蛋白RINGl的編碼基因導入目的植物中，得到轉基因植物，所述轉基因植物的水稻矮縮病抗性高于所述目的植物；所述蛋白RINGl的氨基酸序列為序列表中的序列I。上述方法中，所述蛋白RINGl的編碼基因的核苷酸序列為序列表中的序列2。上述方法中，所述水稻矮縮病的病原菌為水稻矮縮病毒(Rice Dwarf Virus)。上述方法中，所述蛋白RINGl的編碼基因通過重組載體導入目的植物；所述重組載體為將所述蛋白RINGl的編碼基因插入表達載體中得到的重組載體。在本專利技術的實施例中，重組載體pCambial301-FlagRINGl制備方法按照實施例2的一的方法進行。上述方法中，所述植物為單子葉植物或雙子葉植物，上述單子葉植物為水稻。所述轉基因植物的水稻矮縮病抗性高于所述目的植物具體本文檔來自技高網...
【技術保護點】
蛋白RING1或其編碼基因或含有所述編碼基因的重組載體在調控植物抗水稻矮縮病中的應用；所述蛋白RING1的氨基酸序列為序列表中的序列1。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：李毅，劉利芳，
申請(專利權)人：北京大學，
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。