[發明專利]含有FYVE結構域的腺苷酸環化酶及其編碼基因與應用

有效

• 申請號: 202010639055.2
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111647590B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 劉西莉;苗建強;杜曉冉;張晉輝;金朵;劉小飛;高虎虎;李文浩;汝冰璐
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: C12N9/88
• 分類號: C12N9/88;C12N15/60;C12N5/10;C12N15/90;C12N1/15;C12R1/645
• 代理公司: 北京惟誠致遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11536
• 代理人: 王慧鳳;李巍

本發明公開了一種來自大豆疫霉病菌(Phytophthora sojae)的含有FYVE結構域的腺苷酸環化酶及其編碼基因與應用。本發明含有FYVE結構域的腺苷酸環化酶PsZFAC具有SEQ ID No.4所示的氨基酸序列，其編碼基因具有SEQ ID No.3所示的核苷酸序列。本發明PsZFAC蛋白的主要作用是能夠控制大豆疫霉孢子囊的形成。本發明提供的基因在控制大豆疫霉根腐病中具有很高的應用價值，以該蛋白為作用靶標，開發的殺菌劑對控制大豆疫霉根腐病的發生和流行具有重要的實踐意義。

技術領域

本發明涉及一種病原卵菌新型腺苷酸環化酶及其編碼基因與應用，特別涉及來自大豆疫霉中含有FYVE的腺苷酸環化酶PsZFAC其編碼基因與應用。

背景技術

大豆疫霉(Phytophthora sojae)是重要的土傳植物病原卵菌之一，于20世紀五十年代的北美洲首次被世人所知，其寄主范圍非常窄，僅能侵染的作物為大豆。其侵染大豆從根部開始進而侵染莖部，在潮濕的條件下以及在密實或重度粘土土壤中都能生長，可引起大豆種子腐爛、幼苗倒伏以及根莖枯萎和腐爛等，在田間可導致嚴重的經濟損失。

大豆疫霉是一種半寄生營養型卵菌，無性生殖通常產生三種無性孢子：孢子囊、游動孢子和厚垣孢子；孢子囊呈梨形，每個孢子囊可以分化產生10-30個游動孢子；游動孢子是水生無細胞壁的，通常壽命短(3-6小時)并迅速分化形成休止孢，繼而萌發產生菌絲。大豆疫霉主要通過利用游動孢子可趨向于寄主植物根部釋放化合物這一特性侵染寄主，同時在植物根部表面形成休止孢，繼而休止孢所產生的芽管可通過穿透植物根部的方式進行侵染。游動孢子和孢子囊也可以通過飛濺傳播到上部植物，孢子囊和游動孢子作為病害循環中主要的再侵染源，在病害大規模流行中起著重要的作用。

綜上所述，病原孢子囊的形成和游動孢子的產生是大豆疫霉侵染寄主所必需的過程。如果能夠阻斷孢子囊形成和游動孢子的產生，就可以控制大豆疫霉病害循環中的再侵染，控制病害大規模流行。

發明內容

通過發明人的研究發現，大豆疫霉病菌中含有FYVE的腺苷酸環化酶與大豆疫霉病菌孢子囊的形成和游動孢子的產生有關，因此可以通過控制含有FYVE結構域的腺苷酸環化酶來阻斷孢子囊的形成和游動孢子的產生，可以達到控制(抑制或阻斷)大豆疫霉病害大規模的傳播和流行。

因此，本發明提供了一種大豆疫霉病菌中含有FYVE的腺苷酸環化酶，名稱為PsZFAC，其氨基酸序列為與如SEQ ID No.4所示的氨基酸序列或者與SEQ ID No.4 所示的氨基酸序列相似性在93％以上，優選在95％以上，更優選在98％以上且具有與如SEQ IDNo.4所示的氨基酸序列相同功能的氨基酸序列。

一般來講，在同一物種中都包括同源且功能相同或相似的氨基酸序列(或蛋白質序列)或核酸序列，特別是必要氨基酸序列(必要蛋白質序列)或必要核酸序列，它們的序列不一定100％相同，原因在于同一物種不同菌株受地理條件，外在環境如溫度、濕度以及栽培品種等因素的影響，容易發生包括無義突變在內的各種突變，但因為其功能對該物種的存活或生長的重要性，上述突變不會或基本不會影響其功能的行駛。因此即使在同一物種中，允許與本發明的腺苷酸環化酶的如SEQ ID No.4所示的氨基酸序列在一定范圍內存在差異。

其中，所本發明的氨基酸序列可以是如SEQ ID No.4所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與如SEQ ID No.4所示的氨基酸序列功能相同的氨基酸序列。

為了方便純化，也可以在如SEQ ID No.4所示的蛋白質的N端和/或C端連接標簽得到的融合蛋白質；所述標簽可以為Poly-Arg(RRRRR)、Poly-His(HHHHHH)、 FLAG(DYKDDDDK)、Strep-tag II(WSHPQFEK)、c-myc(EQKLISEEDL)等標簽。

本發明的腺苷酸環化酶一般來源于自然界中大豆疫霉病菌中，即一般來講，其為天然產物，也可以人工表達或者合成。