[發明專利]一種水稻紋枯病菌Atg 22蛋白編碼基因及其靶標片段Rsatg22和應用

有效

• 申請號: 202010541234.2
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111748562B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 舒燦偉;趙美;周而勛;楊媚;李贊豐
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: C12N15/31
• 分類號: C12N15/31;C07K14/37;C12N15/113;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46;A01H6/20;C12R1/645
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 孫鳳俠

本發明公開了一種水稻紋枯病菌Atg 22蛋白編碼基因及其靶標片段Rsatg22和應用。本發明提供的水稻紋枯病菌Atg 22蛋白編碼基因，其全長cDNA序列如SEQ ID NO：1所示，其全長DNA序列如SEQ ID NO：2所示，其編碼序列如SEQ ID NO：3所示。該基因在水稻紋枯病菌侵染水稻的前期過程中被顯著誘導表達，根據該水稻紋枯病菌Atg 22蛋白編碼基因的靶標片段Rsatg22合成的dsRNA，體外處理使得水稻紋枯病菌Atg 22蛋白編碼基因沉默，進而顯著降低水稻紋枯病菌的致病力，有效地解決了生產上由紋枯病菌引起的土傳真菌病害的難題；因此，該水稻紋枯病菌Atg 22蛋白編碼基因或其靶標片段Rsatg22在防治水稻紋枯病菌、制備水稻紋枯病菌防治制劑以及構建抗水稻紋枯病菌轉基因植物中的應用前景良好。

技術領域

本發明屬于生物技術領域。更具體地，涉及一種水稻紋枯病菌Atg 22蛋白編碼基因及其靶標片段Rsatg22和應用。

背景技術

細胞自噬是真核生物中高度保守的一種亞細胞降解途徑，它通過降解受損細胞器、大分子蛋白等細胞質物質來維持細胞內生理平衡并使之度過饑餓或環境壓力等逆境。近年來，越來越多的研究表明細胞自噬在哺乳動物胚胎分化、防衛反應和病原菌侵染進程中起若至關重要的作用。在真菌中，釀酒酵母是研究細胞自噬機制的模式生物，目前共證實有34個細胞自噬相關基因(ATG)，按其編號分別為ATG1，ATG2，ATG3等。在稻瘟病菌中，細胞自噬參與了真菌的生長發育、產孢和致病力等進程(Liu,X.H et al，Autophagy duringconidiation,conidial germination and turgor generation in Magnaporthegrisea.Autophagy，2007)。在小麥赤霉病菌中，對與酵母同源所有Atg蛋白進行了鑒定及敲除分析，發現禾谷鐮刀菌中自噬參與調控病菌生長、產孢、致病力及毒素的產生以及對脅迫的響應(Lv,W.Y.et al，Genome-wide functional analysis reveals that autophagy isnecessary for growth,sporulation,deoxynivalenol production and virulence inFusarium graminearum.Scientific reports，2017)。在水稻紋枯病菌中，舒燦偉等獲得了在水稻紋枯病菌菌核發育過程中差異表達的6個自噬相關基因，絲氨酸/蘇氨酸激酶和ssp1、ATG13和Vam6基因的表達量在白色菌核形成階段的表達量顯著升高，而在菌核發育成熟階段的表達量明顯下降；而絲氨酸/蘇氨酸-蛋白磷酸酶基因和絲氨酸/蘇氨酸激酶受體相關蛋白基因的表達量在菌核發育階段呈現出連續下降的趨勢，這些基因也高度響應了菌核的發育過程(舒燦偉等，細胞自噬相關基因在水稻紋枯病菌菌核發育過程中的定量分析，華中農業大學學報，2018)。

自噬的目的之一是降解細胞質成分并回收產生的大分子，這些大分子在營養缺乏時對細胞存活至關重要。因此，必須分解自噬小體與液泡融合形成的單膜自噬體。這個分解進程取決于液泡腔的酸性pH值和Prb1蛋白。另外，Atg15蛋白和Atg22蛋白也被報道參與了這一進程，Atg15蛋白是一種假定的脂肪酶，似乎可能直接作用于自噬體的液泡內裂解。相反，Atg22蛋白是一個假定的完整膜蛋白，位于液泡的限制膜，與通透酶有限的同源性；有研究表明，自噬體的分解取決于Atg22蛋白，因為atg22突變細胞在饑餓條件下表現出在液泡內輕微的自噬體積累(Suriapranata et al，The breakdown of autophagic vesiclesinside the vacuole depends on Aut4p.J.Cell Sci，2000)。