[發明專利]擬南芥小肽信號分子RGF7基因的應用

有效

• 申請號: 202010352630.0
• 申請日: 2020-04-29
• 公開（公告）號: CN112852862B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 王曉洋;張娜;張李娜;何嘉燕;孟祥宗
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;C12N15/11;C12N5/10;A01H5/00;A01H6/20
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

本發明公開了擬南芥小肽信號分子RGF7基因的應用。本發明通過實時定量PCR技術發現丁香假單胞細菌的侵染會誘導擬南芥中RGF7基因的上調表達。本發明通過深入的功能學實驗發現，RGF7的表達激活擬南芥的免疫應答反應，RGF7的表達正向調控擬南芥對丁香假單胞細菌的響應進程，且過表達RGF7能夠顯著提高轉基因擬南芥對丁香假單胞細菌的抗性。本發明提供的擬南芥小肽信號分子RGF7基因能夠應用于提高植物對丁香假單胞細菌的抗病能力以及培育抗丁香假單胞細菌的轉基因植物新品種。此外，植物抗病性的提高可以減少化學農藥的使用，降低環境污染，可以應用于環境保護工程領域。

技術領域

本發明屬于生物技術領域。本發明涉及一種擬南芥小肽信號分子RGF7基因的應用。

背景技術

在植物的生長發育過程中，一直受到來自外界各種微生物及病原菌的威脅和挑戰。據報道，70％-80％的植物病害是由于植物被病原菌侵染引起的，丁香假單胞細菌(Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000,Pst DC3000)就是其中一類常見的致病病原菌，屬好氧類細菌微生物。已知丁香假單胞細菌不僅可侵染模式生物擬南芥，也能侵染水稻、番茄、土豆等重要的糧食作物和經濟作物，在全球范圍內造成巨大的經濟損失。因此，探究植物如何提高對丁香假單胞細菌的抗病性具有深刻的研究價值和現實意義。

化學農藥在一定程度上可以控制病原微生物對農作物的侵染，但是起不到立竿見影的效果，而且化學農藥的長期使用會導致病原菌產生耐藥性。此外，化學農藥的利用率約為10％，約90％的農藥殘留在環境中，因而化學農藥的大量使用會對環境造成巨大的污染，進而影響人類健康。因此，提高植物對病原菌的抗病性可以減少化學農藥的使用，降低環境污染，對保護環境和人類健康具有重要的意義。

在同病原微生物長期斗爭和共同進化的過程中，植物形成了不同的防御機制來抵抗病原微生物的攻擊。當病原微生物侵染植物時，會誘發植物的先天免疫反應，從而激活一系列免疫應答反應，使植物產生相應的抗病性。近年來研究發現，植物小肽信號分子作為一種新型的激素類物質，由細胞膜表面受體蛋白識別并將信號傳遞至胞內，進而激活胞內相關信號傳導途徑，在調控植物的生長發育、響應外界脅迫和植物免疫應答等生理過程中扮演著重要的角色。因此，對小肽信號分子在植物免疫應答過程中的功能及分子機理進行研究，具有重要的意義。

RGF(root growth factor)家族小肽信號分子由13個氨基酸組成，在擬南芥中有11個RGF成員，多個RGF小肽在根尖分生組織的發育過程中發揮著重要作用。其中，RGF1小肽被五個同源且功能冗余的RGI(RGF1 insensitive)受體蛋白(RGI1-RGI5)識別，調控擬南芥根尖干細胞發育。

本發明發現擬南芥RGF基因家族成員RGF7基因的表達受到丁香假單胞細菌的顯著誘導，利用誘導表達載體條件性誘導RGF7的表達能夠激活擬南芥的免疫應答反應，且過表達RGF7能夠顯著提高轉基因擬南芥植株對丁香假單胞細菌的抗性，表明RGF7小肽信號分子在調控擬南芥免疫應答過程中發揮重要作用。目前有關擬南芥RGF家族小肽信號分子參與植物抗病和免疫應答過程中功能和作用機制的研究還未見報道，因此本發明探尋到的擬南芥小肽信號分子RGF7對于提高植物對丁香假單胞細菌的抗病性將具有重要的研究意義和經濟價值。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種擬南芥小肽信號分子RGF7基因在提高植物對丁香假單胞細菌的抗病性中的應用。能夠顯著提高轉基因擬南芥植株對丁香假單胞細菌的抗性，可以減少化學農藥的使用，降低環境污染，可以應用于環境保護工程領域。

實施本發明擬南芥小肽信號分子RGF7基因在提高植物對丁香假單胞菌的抗病性中的應用，包括以下步驟：

(1)構建含有擬南芥小肽信號分子RGF7基因的重組載體；

(2)將所構建的重組載體轉化到植物或植物細胞中；

(3)篩選獲得對丁香假單胞細菌抗病性提高的轉基因植物。