[發明專利]一種葡萄抗病相關基因VvPUB17的應用、表達載體及其應用

有效

• 申請號: 201710051147.7
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106754992B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 余義和;張會靈;郭大龍;李秀珍;楊英軍;馬慧麗;李學強;張國海
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: C12N15/53
• 分類號: C12N15/53;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡云飛

本發明公開了一種葡萄抗病相關基因VvPUB17的應用、表達載體及其應用，屬于植物基因工程領域。本發明從葡萄葉片中分離克隆出VvPUB17基因，并將含有VvPUB17基因的植物超量表達載體轉化入擬南芥和葡萄葉片，VvPUB17基因表達量能顯著增強遺傳轉化的擬南芥的抗病能力和葡萄抗病相關基因的高表達，證明VvPUB17基因在增強植物抗病中發揮重要作用，VvPUB17基因的研究對培育抗病植物新品種具有重要的意義。

技術領域

本發明涉及一種葡萄抗病相關基因VvPUB17在植物抗病性中的應用，同時還涉及包含葡萄抗病相關基因VvPUB17的表達載體及其應用，屬于植物基因工程領域。

背景技術

近年來的研究發現，蛋白質泛素化廣泛參與植物防御調節，蛋白泛素化修飾過程的關鍵酶是泛素連接酶E3，它決定了底物蛋白的特異性識別，涉及植物-病原菌互作，包括早期的防御反應、基因對基因的互作和誘導性抗病。U-box蛋白是一種新型的E3蛋白，具有E3活性。研究發現U-box蛋白廣泛存在于真菌、植物、動物中，在目前已鑒定出的真核生物U-box蛋白中，植物U-box(plant U-box protein，PUB)蛋白的數目遠遠多于其他生物。目前在擬南芥中已經發現六十多個PUB蛋白，并證實了有的PUB蛋白與植物防御病原物的侵染反應有關，如擬南芥中PUB22、PUB23和PUB24等3個U-box型E3連接酶的表達能被flg22型PAMP(Pathogen-associated molecular pattern)所誘導(Trujillo M等，2008，CurrentBiology 18(18):1396-1401)。在病原菌的侵襲下，PUB 22/23/24三突變體活性氧的產生比野生型明顯提高，也能明顯抑制病原菌的生長。與此相一致的是，活性氧產生相關基因在三突變體材料中也明顯受誘導。在三突變體材料中，其他的PAMP，如elf18和幾丁質等也能引起活性氧迸發。這些結果表明，植物中PUB22、PUB23和PUB24等E3連接酶是PAMPs激活PTI(PAMP-triggered immunity)下游信號因子所必需，證明了PUB22、PUB23和PUB24是植物抵抗病原菌侵入的抗病相關基因。

然而，目前泛素連接酶基因尤其是大多數新型的U-box蛋白基因在植物抗病反應中作用仍不是很清楚。本發明涉及的VvPUB17基因是葡萄單亞基U-box家族泛素連接酶家族成員之一。通過對葡萄U-box基因家族進行篩選和鑒定，驗證了VvPUB17基因受葡萄多種病原菌的誘導表達。因此，對葡萄VvPUB17基因的開發是研究植物抗病的新途徑，通過遺傳轉化相關基因改良葡萄抗病性弱的品種及其他植物品種，將進一步增強植物對病原物的抗病性，拓寬植物的抗譜，對于培育植物抗病新品種具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種葡萄抗病相關基因VvPUB17在增強植物抗病性中的應用。

本發明的第二個目的是提供一種植物超量表達載體。

本發明的第三個目的是提供一種植物超量表達載體在增強植物抗病性中的應用。

為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是：

一種葡萄抗病相關基因VvPUB17在增強植物抗病性中的應用，該基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:5所示，長度2695bp，開放閱讀框(ORF)從第274～2418位堿基(SEQ ID NO:1)，它所編碼的蛋白質的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示(終止密碼子不翻譯)，該蛋白質的分子量為78.2kDa，等電點為6.82，包含一個U-box和兩個ARMrepeat保守結構域。

具體的，葡萄抗病相關基因VvPUB17在增強植物抗病性中的應用，包括以下步驟：

1)將葡萄抗病相關基因VvPUB17連接到表達載體中，形成植物超量表達載體；

2)取植物超量表達載體轉染農桿菌，再轉入植物細胞中，即可。