[發明專利]稻瘟病抗性基因Pi1及其應用

無效

• 申請號: 201010212200.5
• 申請日: 2010-06-25
• 公開（公告）號: CN101906427A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 潘慶華
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/63;C12N15/11;C07K14/415;C12Q1/68;A01H5/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明屬于基因工程技術領域，具體涉及一種水稻稻瘟病抗性基因Pi1的克隆及其應用。

背景技術

植物在生長的過程中，常常受到多種病原物的侵害，而植物則采取多種防御策略以保護自身，避免受其侵襲。植物中一個最重要的防御機理就是能夠識別專性致病微生物的存在并啟動自身的防御應答系統。植物對病原菌的識別由抗病基因所介導。因此，對抗病基因產物結構進行分析與研究，是了解植物抗病機制的基礎，對于其病害的預防和控制也具有重要的指導意義。

迄今為止，已經從植物中分離了80多個抗病基因。對這些抗病基因的結構和產物的研究發現，雖然寄主植物不同，所對應的病原物也有真菌、細菌、病毒和線蟲等差異，但抗病基因的結構和產物卻有許多共同的結構特征，如C-端存在富亮氨酸重復序列(leucine-rich?repeat，LRR)，N-端存在核苷酸結合位點(nucleotide?binding?site，NBS)，亮氨酸拉鏈(leucine?zipper，LZ)，卷曲螺旋結構域(coiled-coil，CC)，跨膜結構域(transmembrane?domain，TM)，蛋白激酶(protein?kinase，PK)，以及果蠅Toll蛋白及哺乳動物白介素-1受體(Toll?andinterleukin-1?receptor，TIR)等。根據它們所編碼蛋白的結構特征，可將抗病基因分為7類(Hammond-Kosack?&?Jones，1997；Dangl?&?Jones?2001；Iyer?&McCouch?2004)。

第一類，毒素還原酶類抗病基因。如玉米抗病基因Hm1，它是第1個被克隆的植物抗病基因，它控制對真菌Cochliobolus?carbonum小種1的抗性。Hm1編碼的解毒酶能鈍化病原真菌所產生的HC毒素，而HC毒素是真菌C.carbonum小種1產生的致病因子，它決定該病菌只能感染玉米的某些基因型(Johal等，1992)。第二類，NBS-LRR類抗病基因。它們編碼的蛋白近N端為NBS，而近C端則由LRR組成。如RPS2(Bent?et?al.，1994)、RPM1(Grant?etal.，1995)、I2(Simon?et?al.，1998)；RPP5(Parker?et?al.，1997)、N(Doddet?al.，2001)、L6(Lawrence?et?al.，1995)、Mla1(Zhou?et?al.，2001)、Mla6(Halterman?et?al.，2001)；水稻的抗病基因如Xa1(Yoshimura?et?al.，1998)、Pib(Wang?et?al.，1999)、Pita(Bryan?et?al.，2000)等。第三類，PK類抗病基因。如番茄Pto基因，其產物是一種位于細胞內的絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶，沒有LRR結構域(Martin?et?al.，1993)。第四類，LRR-TM類抗病基因。番茄抗葉霉病不同生理小種的基因Cf-2(Dixon?et?al.，1996)、Cf-4(Thomas?et?al.，1997)、Cf-5(Dixon?et?al.，1998)、Cf-9(Jones?et?al.，1994)，以及甜菜抗胞囊線蟲的基因Hs1^pro-1(Cai?et?al.，1997)等。第五類，LRR-TM-PK類抗病基因，以水稻抗白葉枯病基因Xa21(Song?et?al.，1995)為代表。第六類，以擬南芥的RPW8為代表，其編碼的蛋白僅含有完整的CC和NBS結構域(Xiao?et?al.，2001)。第七類，以水稻的xa5基因為代表，其編碼的蛋白為一個轉錄因子(TFIIAγ)(Iyer&?McCouch，2004)。