[發(fā)明專利]茶樹FPS基因及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210239772.1
• 申請日: 2012-07-11
• 公開（公告）號: CN102876689A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸建良;范方媛;徐燕;梁月榮;鄭新強;李娜娜
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: C12N15/54
• 分類號: C12N15/54;C12N9/10;A01H5/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于茶樹基因工程領(lǐng)域；具體地說，本發(fā)明涉及茶樹法呢基焦磷酸合酶(famesyl?diphosphate?synthase,?FPS)基因的分離和分析，還涉及利用調(diào)節(jié)該基因表達強度進行茶樹病害預(yù)防。

背景技術(shù)

茶樹病害的發(fā)生和流行是茶樹和病菌相互作用的結(jié)果，常導(dǎo)致茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)下降，嚴重時還會引起樹勢衰退。

從病菌侵入到茶樹出現(xiàn)病害癥狀的過程，一般可分為侵入期、潛育期和發(fā)病期3個階段。侵入期是指從病菌接觸茶樹到與茶樹建立營養(yǎng)或寄生關(guān)系的階段；潛育期是指從病菌與茶樹建立寄生關(guān)系到出現(xiàn)明顯病害癥狀的過程；發(fā)病期是指染病茶樹在外部形態(tài)上反映出病理變化和病菌產(chǎn)生繁殖體的階段。侵入期是影響病害發(fā)生發(fā)展的重要階段，在該階段病菌在茶樹組織表面萌發(fā)、產(chǎn)生附著器，并通過氣孔或傷口入侵茶樹組織間隙，茶樹細胞對于病菌入侵產(chǎn)生一系列的應(yīng)激反應(yīng)，諸如誘導(dǎo)合成植保素抑制病菌附著和生長、通過多酚氧化酶產(chǎn)生鄰醌物質(zhì)毒殺病菌、形成胼胝質(zhì)阻擋病菌深入、產(chǎn)生它感物質(zhì)通知鄰近植株等，該階段病原菌和茶樹的互作決定了病菌能否侵染茶樹，或者說決定了茶樹抗病性強弱。

茶樹病害發(fā)生和流行主要受到病菌種類、茶樹品種、生長狀況和發(fā)育階段、以及環(huán)境因子等諸多因素的影響，其中病菌和茶樹品種是主要的決定因子，環(huán)境則主要起誘發(fā)作用。茶樹病害通常在病菌致病性強、茶樹品種抗性差、環(huán)境條件適宜時，才會發(fā)生和流行。

茶樹病害防控主要有三種途徑：即通過選育抗性茶樹品種、農(nóng)藥控制病菌發(fā)生與蔓延、以及營造良好環(huán)境抑制病害發(fā)生。其中選育抗性品種是優(yōu)選途徑，但是該途徑因為機理不明確，致使困難重重；農(nóng)藥控制具有投入少、見效快特點，但容易造成產(chǎn)品和環(huán)境污染、以及誘發(fā)病菌抗藥性；通過農(nóng)藝措施控制環(huán)境因素具有環(huán)境友好的優(yōu)點，但見效慢。如何通過現(xiàn)代分子生物學(xué)手段，明確茶樹對病害的反應(yīng)機制，提出相應(yīng)的病害控制措施是目前乃至今后一段時間內(nèi)茶學(xué)領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種茶樹法呢基焦磷酸合酶(famesyl?diphosphate?synthase,?FPS)的基因序列及其編碼的蛋白質(zhì)，通過誘導(dǎo)該基因表達可提高茶樹抗病性。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種茶樹FPS基因，其具有SEQ?ID?No：1所示的核苷酸序列。

本發(fā)明還提供了上述FPS基因編碼的蛋白質(zhì)，其具有SEQ?ID?NO：2?所示的氨基酸序列。

本發(fā)明還提供了上述FPS基因用途：該基因表達與茶樹抗病應(yīng)激有關(guān)，誘導(dǎo)高表達可提高茶樹抗病性。

本發(fā)明還同時提供了一種提高茶樹抗病性的方法，包括用具有SEQ?ID?No：1所示的核苷酸序列的基因轉(zhuǎn)化茶樹細胞，再將轉(zhuǎn)化后的茶樹細胞培育成植株。

本發(fā)明主要針對目前病害發(fā)生過程茶樹和病菌互作機理不明確等實際問題，通過對茶樹病害發(fā)生葉片和健康葉片差異基因篩選和克隆，以及基因表達活性與抗病性相關(guān)性研究，明確本發(fā)明基因表達活性上調(diào)與茶樹病害發(fā)生之間的關(guān)系。為通過調(diào)節(jié)該基因表達活性進行茶樹病害控制創(chuàng)造了條件，同時也為通過基因工程手段進行高抗病茶樹新材料的創(chuàng)制奠定了基礎(chǔ)。

本發(fā)明是采用了以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：采用抑制性消減雜交（suppression?subtractive?hybridization，SSH）和RACE技術(shù)分離了與茶樹病害響應(yīng)相關(guān)的FPS基因，其具有SEQ?ID?No：1所示的核苷酸序列；提供一種茶樹FPS全長的蛋白質(zhì)序列，其具有如SEQ?ID?No：2所示序列。

本發(fā)明還提供了茶樹FPS基因表達特性，證明本發(fā)明提高FPS基因表達活性可以提高茶樹抗病性。

實現(xiàn)本發(fā)明的具體技術(shù)步驟如下：

一、茶樹FPS基因分離和分析