[發明專利]一個用于鑒定與內質網UPR反應相關植物因子的基因及其應用

有效

• 申請號: 201610137501.3
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105695480B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 魯宇文;燕飛;彭杰軍;趙晉平;鄭紅英;林林;程曄;陳劍平
• 申請（專利權）人: 浙江省農業科學院
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/66;C12N15/82
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 向慶寧

本發明涉及一個用于鑒定與內質網UPR反應相關植物因子的基因及其應用。本發明將一種大蒜X病毒(Garlic virus X,GarVX)編碼的p11蛋白嵌合到馬鈴薯X病毒(Potato virus X,PVX)中，根據接種了嵌合病毒后癥狀表型的差異在本氏煙的病毒誘導基因沉默(virus induced gene silencing,VIGS)的植株中篩選出與內質網未折疊蛋白反應(unfolded protein response,UPR)相關的植物因子。

技術領域

本發明涉及植物基因工程領域，特別的屬于一種可用于鑒定本氏煙中與內質網UPR反應相關植物因子的基因以及該基因的應用。

背景技術

蛋白在內質網上翻譯表達后往往需要進一步的折疊或修飾才具有生物學功能或被運輸到相應的亞細胞器中行駛功能。當在內質網上未折疊或錯誤折疊的蛋白大量積累時，就導致了內質網的脅迫，從而引起了內質網的未折疊蛋白反應(Unfolded proteinresponse,UPR)。除了機體自身的未折疊蛋白能引起UPR外，病原物的入侵(如病毒、細菌等)和非生物脅迫也能引起機體的UPR反應。UPR反應的最終目的是為了讓機體的內質網恢復功能，緩解內質網上的脅迫，以及阻止錯誤的蛋白對細胞的毒害。然而當UPR反應一直持續而不能解除時，就能引起細胞的程序性死亡(Programmed cell death,PCD)。

文獻報道，一些植物病毒入侵寄主后能引起植物的UPR反應，且UPR反應往往是由病毒編碼的單個蛋白引起的。如馬鈴薯X病毒(Potato virus X,PVX)編碼的TGBp3蛋白，蕪菁花葉病毒(Turnip mosaic virus,TuMV)編碼的6K2蛋白和水稻黑條矮縮病毒(Riceblack streaked dwarf virus,RBSDV)編碼的p10蛋白都能引起植物的UPR反應。定量結果顯示表達了這些蛋白后，與UPR相關的標志基因都被大量的上調了。植物發生UPR的過程是一個相對復雜的生理過程，現在已知的參與UPR的植物因子還是相當的有限，且很多是通過同源分析酵母和哺乳動物的UPR因子得來。這就需要提供新的途徑來篩選或發現以及驗證內質網UPR反應相關的植物因子。

發明內容

本發明小組驚奇的發現一個大蒜X病毒(2015年采集于浙江省杭州市，采集人魯宇文)(Garlic virus X)分離物編碼的p11蛋白能夠誘導UPR反應，并當其通過PVX過量表達后，能引起與UPR相關的本氏煙的程序性死亡。利用這種死亡表型的差異可以做為篩選本氏煙中與內質網UPR反應相關植物因子或者基因。

一方面，本發明提供一種含有PVX:p11侵染性克隆質粒在篩選本氏煙中與內質網UPR反應相關植物因子中的用途。大蒜X病毒(Garlic virus X)分離物編碼的p11蛋白的基因序列插入到PVX侵染性克隆載體pgR106中獲得過質粒載體在篩選本氏煙中與內質網UPR反應相關植物因子中的用途，其中編碼P11蛋白的基因序列如SEQ NO：4所示。優選的，通過酶切連接的方法，在該P11基因兩端引入ClaI和SalI，然后連接到用相同酶切酶切的PVX侵染性克隆載體pgR106中。

另一方面，本發明提供一種大蒜X病毒(Garlic virus X)分離物編碼的p11蛋白的基因序列在在篩選或鑒定本氏煙中與內質網UPR反應相關植物因子中的用途，其中該序列如SEQ NO：4所示。

本發明提供一種植物UPR相關因子的鑒定方法，該方法包括：利用大蒜X病毒(Garlic virus X)分離物編碼的p11蛋白的基因序列插入到PVX侵染性克隆載體pgR106中獲得過質粒載體，其中編碼P11蛋白的基因序列如SEQ NO：4所示。

在一些優選的方式中，植物UPR相關因子為本氏煙bZIP60基因，其序列如SEQ NO：7所示。