[發明專利]一種棉花GbDRP66319基因、編碼蛋白及應用

在審

• 申請號: 201710418176.2
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN107056910A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 王紅梅;趙云雷;陳偉;趙佩;龔海燕;桑曉慧;崔艷利
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院棉花研究所
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;C12N5/10;A01H5/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 夏艷

技術領域

本發明屬于生物工程領域，具體地說，涉及一種棉花GbDRP66319基因、編碼蛋白及應用。

背景技術

棉花黃萎病是棉花生產中的主要病害之一，對棉花生產造成嚴重的影響和損失，病原體從植物的根部或根莖中入侵，并寄生在維管束中。被感染的棉株葉片發黃、枯萎、脫落，根和莖的維管束也均變褐色，棉鈴變小，脫鈴率高，甚至導致整個植株枯死，嚴重影響棉花的產量和品質。1891年，棉花黃萎病首次在美國被發現。隨后，此病害迅速傳播到全世界的主要棉花產區。1935年，我國通過引入美國棉種而引入該病原菌，然后隨著棉花種子的運輸而繼續傳播。目前，該病已經擴展到中國18個省、自治區的478個縣(市)。許多棉花產區均出現該病害，并且中國北方產區比南方產區發病情況嚴重。該病導致棉花產量損失占多年平均產量的15-20％，在發病嚴重年份損失量可達50％，甚至造成絕產。上世紀90年代，該病的蔓延速度加劇。據調查估測，1995和1996年，每年大約2667000hm²的棉田遭受病害，皮棉產量損失約100000噸。2002年發病棉田已超過30000000hm²。因此，棉花黃萎病已成為影響我國棉花高產穩產的主要障礙。

目前該病害的控制管理方法主要以防為主，主要有化學防治、利用農業措施、生物防治、選用抗病品種等。經過長期實踐表明，利用化學、生物等方法防治棉花黃萎病均存在一定的局限性，選育和種植抗病品種才是最直接、最經濟、最有效的措施。但是經過多年抗性鑒定結果表明，國內現存的棉花種質資源中對黃萎病高抗的材料較少，并且大都為海島棉，陸地棉材料中70％以上為感病材料，達到高抗的材料不足1％。。因此，高抗材料的缺乏是限制抗棉花黃萎病育種的主要因素。利用常規育種方法對棉花抗病性進行遺傳改良，不僅育種周期長，而且效率低。

發明內容

有鑒于此，本發明針對上述的問題，提供了一種棉花GbDRP66319基因、編碼蛋白及應用。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種棉花GbDRP66319基因的編碼蛋白，其具有SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列或該序列經替換、缺失或添加一個或幾個氨基酸形成的具有同等功能的氨基酸序列。

本發明還提供一種編碼上述蛋白的基因。

進一步地，其具有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列。

本發明還公開了一種含有上述基因的載體。

本發明還公開了一種含有上述載體的宿主細胞。

本發明還公開了一種含有上述基因的轉化植物細胞。

本發明還公開了一種上述基因在控制植物抗黃萎病中的應用。

進一步地，所述的植物為棉花。

進一步地，所述的植物為擬南芥。

與現有技術相比，本發明可以獲得包括以下技術效果：

1)本發明所獲得的GbDRP66319基因不僅與抗黃萎病QTL位點(NAU3592)緊密連鎖，同時該基因在黃萎病菌誘導后，在mRNA轉錄水平上表現出基因表達的變化，說明本發明的GbHIR66319基因與黃萎病抗性高度相關。

2)GbDRP66319在NCBI中Blast搜索，未發現在其他物種中存在與之同源的基因，推測該基因可能是棉屬中所特有的一類基因，并且Unigene66319基因包含P-loop，Kinase2，Kinase3，GLPL、MHDL五個motif，以及LRR_BAC，LRR_CC和LRR_TYP等抗病基因的保守結構域，說明該基因是一個典型的抗病基因(R基因)，可以產生抗病蛋白。表達分析表明Unigene66319在黃萎病菌誘導4h、12h、24h、48h后持續上調表達，暗示GbDRP66319基因表達量高的棉花植株具有更好的抗病機制，GbDRP66319基因表達量高的棉花植株會產生更多的抗病蛋白，從而快速激發抗病反應。

3)GbDRP66319基因沉默表達后對黃萎病菌抗性減弱，并且GbDRP66319基因沉默表達后感病陸地棉比抗病海島棉的發病情況較重，說明GbDRP66319基因的表達有助于棉花對黃萎病的抗性，因此，轉GbDRP66319基因的轉基因棉花對黃萎病的抗性增強。

當然，實施本發明的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有技術效果。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：