[發(fā)明專利]一種岷江百合谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶基因LrGSTU3及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410137732.5
• 申請日: 2014-04-08
• 公開（公告）號: CN103937820A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉迪秋;張南南;季博;韓青;何華;葛鋒;陳朝銀
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: C12N15/54
• 分類號: C12N15/54;C12N9/10;C12N15/84;A01H5/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分子生物學(xué)以及基因工程相關(guān)技術(shù)研究領(lǐng)域，特別是一種具有抗真菌活性的岷江百合谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶基因LrGSTU3及應(yīng)用。?

背景技術(shù)

植物在生長過程中經(jīng)常會遭受各種各樣的生物和非生物脅迫，例如，真菌、病毒以及干旱、重金屬、極端溫度、化學(xué)毒害等等。其中最嚴(yán)重、發(fā)病率最高的就是真菌病害，真菌病害在大規(guī)模發(fā)生時(shí)會致使農(nóng)作物減產(chǎn)甚至死亡。而對于真菌病害的防治普遍使用的是化學(xué)農(nóng)藥，同時(shí)還有耕作制度改良和依靠傳統(tǒng)育種方法培育的抗性植物品種。但是傳統(tǒng)育種方法周期長，化學(xué)農(nóng)藥的大量使用會污染環(huán)境甚至在農(nóng)產(chǎn)品中產(chǎn)生大量的化學(xué)農(nóng)藥殘留進(jìn)而危害人畜健康。因此快速高效地培育新的抗病性強(qiáng)的植物品種已迫在眉睫。隨著重組DNA技術(shù)的創(chuàng)立和快速發(fā)展，利用基因工程技術(shù)來培育新的植物品種以應(yīng)對真菌病害已取得初步成效，有望從根本上解決真菌病害問題。?

真菌病原菌在侵染植物的同時(shí)會向植物細(xì)胞分泌一些有毒的效應(yīng)分子以增強(qiáng)其在宿主細(xì)胞內(nèi)的適應(yīng)性，而這些效應(yīng)分子同時(shí)也作為效應(yīng)物激活植物體防衛(wèi)反應(yīng)中的病原相關(guān)分子模式(pathogen-associated?molecular?pattern,?PAMP)激發(fā)的免疫反應(yīng)(PAMP-triggered?immunity,?PTI)，使植物體產(chǎn)生對病原菌的廣譜抗性反應(yīng)，如氧爆發(fā)(Jones?JDG,?Dangl?JL.?The?plant?immune?system.?Nature,?2006,?444:?323~329)。氧爆發(fā)是指植物體在受到外界相應(yīng)的脅迫時(shí)會在體內(nèi)產(chǎn)生大量的活性氧(reactive?oxygen?species,?ROS)，這種應(yīng)激反應(yīng)能提高植物的抗病性。然而，ROS還可以與植物體細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)以及DNA反應(yīng)，引起植物體內(nèi)金屬酶類活性降低、細(xì)胞膜滲透性改變等一系列的不利影響。植物體在長期的進(jìn)化過程中形成了一系列有效的活性氧清除機(jī)制，包括非酶促反應(yīng)和酶促反應(yīng)兩類(Hayes?JD,?Strange?RC.?Glutathione?S-transferase?polymorphisms?and?their?biological?consequences.?Pharmacology,?2000,?61:?154~166)。非酶保護(hù)機(jī)制中直接參與活性氧清除的物質(zhì)有抗壞血酸、谷胱甘肽α-生育酚、黃酮、類胡蘿卜素等。酶促反應(yīng)中所涉及到的抗氧化酶類主要有超氧化物歧化酶(superoxide?dismutase，SOD)、過氧化氫酶(catalase，CAT)、抗壞血酸過氧化物酶(ascorbate?peroxidase，?APX)、谷胱甘肽硫-轉(zhuǎn)移酶((glutathione?S-transferase，GST)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione?peroxidase，GPX)等。其中GST不僅可以清除體內(nèi)的活性氧，還可以催化內(nèi)源或者外源的有毒有害物質(zhì)的親電子基團(tuán)與還原型谷胱甘肽(GSH)的巰基結(jié)合并形成更容易溶于水的、無毒或弱毒的衍生物，從而避免蛋白、核酸等生物大分子受到損害(馮雪,?王彬,?孫艷香.?谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶的研究進(jìn)展.?生物學(xué)教學(xué),?2012,?37:?5~6)。?