[發明專利]一種岷江百合WRKY轉錄因子基因LrWRKY1及應用

有效

• 申請號: 201610001896.4
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105441460B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 劉迪秋;王國東;普麗梅;李金晶;楊野;關瑞攀;白志偉;葛鋒
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/56
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種岷江百合WRKY轉錄因子基因LrWRKY1，其核苷酸序列如SEQ ID NO：1所述，編碼如SEQ ID NO：2所示氨基酸序列的蛋白質，本發明通過功能基因組學相關技術研究證實LrWRKY1基因具有提高植物抗真菌的功能，將本發明抗真菌LrWRKY1基因構建到植物表達載體上并轉入煙草中過量表達，結果轉基因煙草植株具有很強的體外抗真菌活性，實驗結果顯示超表達LrWRKY1的轉基因煙草對葡萄座腔菌、核盤菌、灰葡萄孢、尖孢鐮刀菌等四種真菌的生長具有明顯的抑制作用。

技術領域

本發明涉及分子生物學以及基因工程相關技術研究領域，特別是一種具有抗真菌活性的岷江百合WRKY轉錄因子基因LrWRKY1及應用。

背景技術

植物病害是農業生產中一個非常棘手的問題，尤其是真菌病害，約占到植物總病害的80％，嚴重影響農作物的產量和品質。傳統的病害防治方法取得了一定成效，一是依靠傳統育種方法培育抗性品種，二是化學農藥的使用，三是采取輪作等耕作制度。然而，這些方法都存在或多或少的弊端，如抗性品種培育的周期長、化學農藥殘留高且極易造成環境污染、耕作制度調整則費時費力，所以傳統控制植物病害的方法均不能徹底解決問題。隨著重組DNA技術的創立和發展，利用基因工程技術來培育抗病植物新品種已取得初步成效，且有望從根本上解決真菌病害問題。

植物以一種高度可變且時序性的方式對轉錄組進行大規模重新編程以應對病原物入侵或其它逆境脅迫，而這種賦予植物對不同環境條件具有可塑性適應的調控反應是多種轉錄因子網絡作用的結果。WRKY轉錄因子是植物防衛反應相關轉錄因子網絡中的一個調控蛋白基因家族，主要參與植物免疫系統應對多種不同的生物和非生物脅迫(Pandey SP,Somssich IE. The role of WRKY transcription factors in plant immunity. PlantPhysiol, 2009, 150(4): 1648–1655 ; Bakshi M, Oelmüller R. WRKY transcriptionfactor: Jack of many trades in plants. Plant Signal Behav, 2014, 9(2):e27700)。WRKY轉錄因子是植物中最大的幾類轉錄因子之一，在其氨基酸序列的N端具有WRKY結構域。WRKY結構域具有保守的WRKYGQK氨基酸序列，通常與名為W盒(W box，C/TTGACT/C)的順式作用元件結合。WRKY蛋白與靶基因啟動子區的順式作用元件核心結構是TTGAC(C/T)的W-box特異結合，即所有啟動子中含W-box的基因都可能是WRKY的靶基因，包括WRKY本身(Dong J X, Chen C H, Chen Z X. Expression profiles of theArabidopsis WRKY gene superfamily during plant defense response. Plant MolBiol, 2003, 51(1): 21-37)。WRKY結構域由四股β折疊構成，保守的WRKYGQK殘基對應于N端的β折疊(strand β-1)，能夠進入DNA溝并與DNA上的W盒發生作用(Ciolkowski I，WankeD， Birkenbihl R，et al. Studies on DNA-binding selectivity of WRKYtranscription factors lend structural clues into WRKY-domain function. PlantMol Biol, 2008, 68(1-2): 81–92)。