[發(fā)明專利]一種與萜烯類化合物合成相關(guān)的蛋白及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610078482.1
• 申請(qǐng)日: 2016-02-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105647896B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王桂榮;李峰奇;楊婷;劉楊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所
• 主分類號(hào): C12N9/88
• 分類號(hào): C12N9/88;C12N15/60;C12N15/70;C12N1/21;C12P7/04;C12N15/82;A01H6/46;C12R1/19
• 代理公司: 北京兆君聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11333
• 代理人: 胡敬紅

本發(fā)明涉及一種與萜烯類化合物合成相關(guān)的蛋白及其應(yīng)用。本發(fā)明提供的蛋白，具有如SEQID NO2所示的氨基酸序列，編碼基因具有SEQ ID NO1所示的核苷酸序列。本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)證明，大腸桿菌中表達(dá)的NES2蛋白具有FPP和GPP合成活性；采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法體獲得轉(zhuǎn)NES2基因水稻，結(jié)果表明轉(zhuǎn)NES2的植株可顯著吸引二化螟絨繭蜂雌蟲(chóng)，為生物防治提供了一種新方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物分子生物學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種萜烯類化合物合成相關(guān)的蛋白，編碼其的基因及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

植物的間接防御反應(yīng)是在玉米上首次發(fā)現(xiàn)的，這種防御反應(yīng)的特點(diǎn)是被植食性昆蟲(chóng)取食之后，植物依靠特異性揮發(fā)物的釋放來(lái)吸引昆蟲(chóng)的天敵，從而達(dá)到防御植食性昆蟲(chóng)的目的。許多植物在被植食性昆蟲(chóng)取食之后可以提高特異性揮發(fā)物釋放的量，一些植食性昆蟲(chóng)誘導(dǎo)的揮發(fā)物可以吸引植食性昆蟲(chóng)的天敵(捕食性或寄生性)，這些揮發(fā)物就成為植物間接防御的媒介(信號(hào))物質(zhì)，所以植物間接防御研究的核心是植物特異性的揮發(fā)性信號(hào)物質(zhì)及其調(diào)控機(jī)制。相對(duì)于已經(jīng)有一定研究基礎(chǔ)的生態(tài)方面的研究，植物間接防御反應(yīng)在分子生物學(xué)方面的研究還很薄弱。利用分子生物學(xué)技術(shù)以及轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究植物特異性的揮發(fā)物可以最大程度的去除背景干擾，容易地找到植食性昆蟲(chóng)誘導(dǎo)后表達(dá)量特異性上升的揮發(fā)物。目前植物間接防御反應(yīng)在分子生物學(xué)方面的研究主要進(jìn)行以下兩方面：一方面是有多少基因直接參與植食性昆蟲(chóng)誘導(dǎo)后，植物特異性揮發(fā)物的生物合成；另一方面是這些基因怎樣調(diào)控?fù)]發(fā)物的合成，產(chǎn)物是什么以及這些產(chǎn)物具有什么樣的作用。

植物萜烯(單萜烯、倍半萜烯、雙萜烯)類化合物是植物在被植食性昆蟲(chóng)誘導(dǎo)后最常見(jiàn)，最多樣的植物揮發(fā)物類群。萜烯類揮發(fā)物包括單萜類，倍半萜類，二萜類和萜烯同系物(E)-4，8-二甲基-1，3，7-壬三烯((E)-4，8-dimethyl-1，3，7-nonatriene，DMNT)和(E，E)-4，8，12-三甲基-1，3，7，11-十三碳四烯((E，E)-4，8，12-trimethyltrideca-1，3，7，11-tetraene，TMTT)等。DMNT和TMTT是植物花香揮發(fā)物和害蟲(chóng)誘導(dǎo)揮發(fā)物中最常見(jiàn)的一類，這兩種物質(zhì)在單子葉植物和雙子葉植物中廣泛存在。DMNT和TMTT的前體分別為(E)-橙花叔醇和(E,E)-香葉基芳樟醇。在擬南芥中研究發(fā)現(xiàn)CYP450酶基因可催化(E)-橙花叔醇和(E,E)-香葉基芳樟醇生成DMNT和TMTT。一些特定種類的萜烯化合物在植物間接防御方面的功能，已經(jīng)通過(guò)人工合成標(biāo)準(zhǔn)化合物，從生態(tài)學(xué)方面進(jìn)行了研究。在基因水平上，從調(diào)控植物萜烯合成酶基因的表達(dá)出發(fā)，也驗(yàn)證了部分萜烯化合物在植物間接防御方面的功能。所有的萜烯化合物都是由萜烯合成酶調(diào)控合成的，萜烯合成酶是合成植物萜烯類揮發(fā)物末端合成酶。因此，研究萜烯合成酶以及萜烯合成酶基因?qū)τ诖_定植食性昆蟲(chóng)誘導(dǎo)的植物特異性揮發(fā)物具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種與萜烯類化合物合成相關(guān)的蛋白及其編碼基因。

一種與萜烯類化合物合成相關(guān)的蛋白，具有如SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列。

所述萜烯類化合物為芳樟醇和(E)-橙花叔醇。

上述蛋白的編碼基因。

上述編碼基因，具有SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列或者SEQ ID NO：1的5’末端第41-1660位所示的核苷酸序列。

含有上述編碼基因的重組載體或轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或重組菌。

上述重組載體為將上述編碼基因插入到表達(dá)載體中，得到表達(dá)所述蛋白的載體，所述表達(dá)載體為pET28a，編碼基因插入到表達(dá)載體的Xho I和Nde I間；所述重組菌為將上述的重組載體導(dǎo)入目的菌得到的重組菌，所述目的菌為大腸桿菌。

上述蛋白或上述編碼基因或上述重組載體或上述的重組菌在合成萜烯類化合物和/或吸引二化螟盤絨繭蜂中的應(yīng)用。