[發(fā)明專利]來自大麗輪枝菌的分泌型激發(fā)子蛋白及其編碼基因與應用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210006128.X
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN103193874A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設計）人: 郭惠珊;周邦軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院微生物研究所
• 主分類號: C07K14/37
• 分類號: C07K14/37;C12N15/31;C12N15/63;C12N5/10;C12N1/21;C12N15/84;A01H5/00;C12R1/645
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢;任鳳華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種分泌型激發(fā)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(fā)子蛋白及其編碼基因與應用。

背景技術(shù)

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(chǎn)的主要病害，多年來一直嚴重影響著我國棉花的品質(zhì)和產(chǎn)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(fā)現(xiàn)，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(qū)陸續(xù)發(fā)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(nèi)連續(xù)大發(fā)生，損失嚴重。至今，我國大部分主產(chǎn)棉區(qū)已成為黃萎病重病區(qū)。

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(guān)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(nèi)定殖，并大量繁殖，同時刺激鄰近的薄壁細胞產(chǎn)生膠狀物質(zhì)及侵填體而堵塞導管，阻礙水分的運轉(zhuǎn)，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[J]；陜西農(nóng)業(yè)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(zhì)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(shù)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-produced?protein-lipopolysaccharide?complex?in?Verticillium?wilt?of?cotton.Physiol?Plant?Pathol?2：317-331.)認為，黃萎病菌在代謝過程中產(chǎn)生的毒素為有毒的蛋白質(zhì)，是一種酸性蛋白質(zhì)——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(nèi)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(jié)果表明，大麗輪枝菌分泌的毒素是導致棉株萎焉，產(chǎn)生病癥的主要因素。

在植物與病原物的識別過程中，激發(fā)子起著非常重要的作用。激發(fā)子可能是來源于病原菌的物質(zhì)分子，也可能是在病原菌的作用下植物釋放的化合物。激發(fā)子可以分為兩大類，非特異性的激發(fā)子和小種特異性的激發(fā)子。非特異性的激發(fā)子能夠在寄主和非寄主植物上引起防衛(wèi)反應，而小種特異性激發(fā)子只能在特異品種的植物上引起防衛(wèi)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(zhì)——脂多糖復合體形式的毒素蛋白，其中可能含有大量的激發(fā)子蛋白。大麗輪枝菌新的分泌激發(fā)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(fā)生奠定堅實的基礎。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種分泌型激發(fā)子蛋白及其編碼基因。

本發(fā)明所提供的分泌型激發(fā)子蛋白，名稱為VdNLP2(Verticilliu?dahliae?Nep1-like?protein?2)，來自大麗輪枝菌(Verticilliu?dahliae?Kleb.)，為下述1)或2)或3)的蛋白質(zhì)：

1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；

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(zhì)；

3)將1)或2)所限定的蛋白質(zhì)的氨基酸殘基序列經(jīng)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(fā)子相關(guān)的由1)衍生的蛋白質(zhì)。

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發(fā)明的保護范圍。

編碼上述VdNLP2蛋白的基因VdNLP2也屬于本發(fā)明的保護范圍。

所述VdNLP2蛋白的基因VdNLP2為如下a)-d)中任一所述的基因：