[發明專利]水稻稻瘟病菌無毒基因AvrPi39及其應用

無效

• 申請號: 200710027180.2
• 申請日: 2007-03-16
• 公開（公告）號: CN101050233A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 潘慶華;馮淑杰;馬俊紅;王濤;林菲;王玲
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;C12Q1/68
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 陳衛

技術領域

本發明涉及基因工程技術領域，具體涉及一種水稻稻瘟病菌無毒基因AvrPi39的分離、克隆與應用。

背景技術

由稻瘟病菌(Magnaporthe?grisea)引起的稻瘟病是世界水稻生產上最具毀滅性的病害之一，而且該菌還能夠侵染麥類、谷類等50多種禾本科植物。稻瘟病菌菌株能否在特定品種上生長是由該病原菌菌株的無毒基因的產物和寄主抗病基因產物之間的互作決定的。因此，無毒基因產物結構的分析與研究，是了解病原菌小種和寄主品種?；曰プ鞯纳A，對于植物病害的預防和控制也具有重要的指導意義。

稻瘟病菌與水稻的相互關系是符合“基因對基因”假說的(Flor，1947；Silue?et?al.，2000；Bryan?et?al.，2000；Orbach?et?al.2000)，也就是說，抗病品種的感病化是由于原來與抗病品種所持的抗病基因對應的、稻瘟病菌所具有的無毒基因向致病性方向發生了突變而導致的(Kiyosawa?1966；Joosten?et?al.，1994；Zeigler?et?al.，1994；Bryan?et?al.，2000；Orbach?et?al.2000)。因此，要想從根本上解決抗病品種的感病化問題，就必須把焦點集中在抗病基因和無毒基因上，以分子生物學手段為先導，結合植物遺傳育種學、植物病理學、以及微生物學的基礎理論與技術來深入研究它們各自的作用機制，以及兩者之間的相互作用。毋庸置疑，這些研究一旦獲得突破，將使人們深刻地了解植物與病原菌之間存在的基因對基因關系的實質，繼而為稻瘟病的防治提供全新的理論與途徑(de?Wit，1992；Bryan?et?al.，2000；Orbach?et?al.2000)。

迄今，已克隆的5個稻瘟病菌無毒基因根據其功能可以分為兩類。

第一類無毒基因編碼種間特異性的激發子。這一類包括了對彎葉畫眉草表現非致病特異性的PWL(pathogenicity?on?weeping?lovegrass)基因家族。在這個基因家族中，PWL2首先通過染色體步移的方法被克隆到，該基因起著阻止稻瘟病菌株侵染彎葉畫眉草(Eragrostiscurvula)的作用(Sweigard?et?al.，1995)。用PWL2轉化對彎葉畫眉草有致病性的野生型菌株，轉化子失去對彎葉畫眉草的致病性，卻完全保留了對其它寄主的致病性。這說明PWL2盡管是一個決定寄主范圍的基因，但其功能與經典定義的無毒基因是一樣的。PWL2編碼富含甘氨酸的親水性蛋白，內含一個信號肽。研究還發現PWL2等位基因在遺傳上不穩定，經常會產生對彎葉畫眉草有致病性的自發突變體，而且PWL2位點在不同地理來源的水稻菌株中有高度的多態性，這也從基因水平上證明了稻瘟菌無毒基因的變異性。Kang等(1995)進一步研究了PWL基因家族PWL1、PWL3和PWL4的結構和功能。它們與PWL2在氨基酸水平上分別有75％、51％和57％的同源性，但是不在同一位點上。PWL1是從龍爪稷菌株上分離的，與PWL2功能同源，阻止病菌對彎葉畫眉草的致病性；PWL3和PWL4在自然情況下是無功能的，但將PWL4置于PWL1或PWL2的啟動子之后，就成為有功能的基因，這些結果表明了PWL是一個快速進化的基因家族。