[發明專利]一種與致病力相關的灰霉病菌基因BcPda1及其應用

有效

• 申請號: 201610044586.0
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105602970B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 李桂華;曹勝男;李樂濤;秦慶明;張明哲
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C12N15/60
• 分類號: C12N15/60;C12N9/88;A01N63/04;A01P3/00;C12R1/645
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 邵銘康;朱世林

一種與致病力相關的灰霉病菌基因BcPda1及其應用屬微生物基因工程技術領域，本發明提供的來自灰霉病菌的控制致病性的基因BcPda1，其DNA序列如SEQ ID No:1所示，由1140個核苷酸組成；提供的BcPda1基因所編碼的蛋白質，其氨基酸序列如SEQ ID No:2所示，由379個氨基酸組成；BcPda1基因可在植物抗灰霉病基因工程領域中應用；通過對灰霉病菌控制致病性的蛋白質BcPda1進行缺失、突變或修飾，而使其致病力發生缺陷，可作為靶標在設計和篩選抗真菌藥劑中應用。

技術領域

本發明屬微生物基因工程技術領域，具體涉及植物保護領域中控制真菌致病性的基因及其編碼蛋白質的應用。

背景技術

灰霉病菌(Botrytis cinerea)通常又稱作灰葡萄孢，屬于子囊菌門(Ascomycota)真菌，是灰霉病的病原菌，可侵染200多種植物，包括幾乎所有的蔬菜及果樹。寄主從苗期、掛果期到貯存期均可發病，而且，植株各部位均可被灰霉病菌侵染，葉部發病的典型癥狀表現為“V”形病斑，花部主要表現為腐爛和調萎，果實主要表現為腐爛和脫落。病害的發生和蔓延與環境的濕度、溫度存在密切的關系，在20℃-23℃，相對濕度90％以上時發生嚴重。因此，灰霉病屬低溫高濕型病害，在多雨季節或者保護地生產中極易發生，世界上每年因該病導致的經濟損失高達100-1000億美元。由于寄主范圍廣泛，生產上危害嚴重，再加上相關分子研究技術成熟，灰霉病菌已成為最重要的模式植物病原真菌之一，受到廣泛研究。

灰霉病菌是典型的死體營養型病原真菌，可生成多種致病因子參與致病，主要包括細胞壁降解酶類、角質酶、毒素、植物激素、抵抗寄主反應的酶類、小RNA及小分子物質等，這些因子相互協作使灰霉病菌能夠殺死寄主細胞，并分解死亡的寄主組織作為營養。自然條件下，灰霉菌多以分生孢子作為侵染寄主的初侵染和再侵染來源?；颐共【Ｒ跃z體、分生孢子或菌核附著在植物病殘體上，或在土壤中越冬和越夏，成為下一生長季的初侵染來源。當條件適宜時，菌核萌發產生菌絲體和分生孢子梗，并產生大量的分生孢子。成熟的分生孢子能夠借助風、雨水、灌概水和農事操作等進行傳播。在低溫高濕條件下，分生孢子萌發形成芽管，芽管末端稍稍膨大發育成附著胞或者進一步形成侵染墊等侵染結構，主要從衰敗的花器、傷口以及壞死組織侵入。

當高濃度的灰霉病菌分生孢子侵染寄主時，發病迅速，此時主要通過芽管頂端形成的附著胞侵入；伴隨孢子濃度降低，通過芽管頂端侵入的比例降低，發病速度也相應延緩1-4天，此時主要通過由菌絲發育成的附著胞或侵染墊侵入?；颐共【秩爰闹骷毎?，將會直接面臨寄主組織內敵對環境的挑戰，病原菌必須迅速做出調整，一方面抑制植物的防御反應，另一方面要積極適應寄主細胞內物理、化學環境，做到這兩方面，灰霉病菌才有望成功地寄生植物。在很大程度上，灰霉病菌是通過改變自身的代謝途徑，并分泌相關效應因子(如毒素)來實現上述目標的，但參與相應過程的基因、蛋白及代謝產物及其調控的分子機制仍所知甚少。對該領域進行深入研究，鑒定灰霉病菌用以適應寄主內環境的關鍵因子，不僅有助于揭示灰霉病菌這種死體營養型病原真菌致病的分子機制，還有可能從中發現可以作為殺真菌劑作用靶標的蛋白質，為開發防治灰霉病及其它類似病害的高效藥劑奠定理論和技術基礎。

Pda1是一種膽色素原脫氨酶，參與催化血紅素合成途徑的第三步反應。該蛋白廣泛存在于動物、植物、細菌、真菌等生物，由于血紅素可以作為眾多蛋白的輔基參與多種生命過程，因此，作為催化血紅素合成酶類之一的Pda1蛋白質具有重要的功能。Pda1蛋白質在灰霉病菌中同樣存在，而且功能尚未獲得鑒定，通過分析灰霉病菌Pda1編碼基因的致病功能，評價該基因在灰霉病菌發育及致病過程的作用，有利于鑒定潛在的防治靶標，用于篩選新型殺真菌藥劑。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種控制致病性的基因及其編碼的蛋白質。

本發明所提供的控制致病性基因來源于灰霉病菌，名稱為BcPda1，其DNA序列如SEQ ID No:1所示。該DNA序列為BcPda1基因開放閱讀框，由1140個核苷酸組成，其中只包含1個外顯子(沒有內含子)。