[發明專利]芥藍BoWRKY33基因及其應用

有效

• 申請號: 202010830938.1
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN112029775B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 汪俏梅;陶晗;陳莉莉;王夢雨;夏楚楚;曾圍;苗慧瑩
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;C12N1/21;C07K14/415;A01H5/00;A01H6/20;C12R1/19
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

本發明涉及生物技術領域，尤其是涉及芥藍BoWRKY33基因及其在對蕓薹鏈格孢(Alternaria brassicicola)導致的黑斑病抗性中的應用。具體而言，本發明公開了一種提高芥藍對蕓薹鏈格孢抗性的基因BoWRKY33以及該基因編碼的蛋白質，還公開了基因過表達載體35Spro::BoWRKY33?YFP，基因沉默VIGS載體BoWRKY33?PTY。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，尤其是涉及芥藍BoWRKY33基因及其在對蕓薹鏈格孢(Alternaria brassicicola)導致的黑斑病抗性中的應用。

背景技術

蕓薹屬蔬菜是中國栽培面積最大、總產量最高、消費量最大的蔬菜，蕓薹屬蔬菜的生產在亞洲和世界上其他地區的蔬菜供應中具有不可估量的重要作用。蕓薹鏈格孢是一類死體營養型的真菌，其造成的黑斑病對十字花科蕓薹屬作物具有嚴重的危害性。屬于蕓薹屬甘藍類的芥藍是一種中國特產蔬菜，其生產過程中易受到蕓薹鏈格孢的侵染，影響其產量及其產品的品質和安全性，挖掘芥藍對抗蕓薹鏈格孢的抗性基因，并解析其功能和作用機制具有重要的生物學意義和經濟價值。

鏈格孢菌屬于菌物界，真菌門、半知菌亞門、絲孢綱、絲孢目、鏈格孢屬。蕓薹鏈格孢屬于鏈格孢菌的一種，是腐生型的真菌，主要寄生在蕓薹屬植物中，對蕓薹屬蔬菜的外觀和產量具有嚴重的影響。蕓薹鏈格孢還是導致植物黑斑病的主要真菌，其病斑多為圓形或近圓形，常有輪紋，具暗色霉層，對蕓薹屬植物的根、莖、葉和花都有嚴重的影響，抑制植物的生長。黑斑病對于十字花科類蔬菜的危害僅次于病毒病、軟腐病和霜霉病。以大白菜為例，黑斑病在我國東北、西北和華北地區流行性爆發，嚴重地區發病率甚至達到了100％，造成嚴重的經濟損失，而各種甘藍類蔬菜的黑斑病也嚴重影響其產量和產品器官的商品性，造成很大的經濟損失。

芥子油苷及其降解產物還在病原菌入侵的過程中起著至關重要的作用。植物對病原體或昆蟲相關的防衛反應類似于動物先天的免疫防御，其過程往往伴隨著胼胝質的形成，而胼胝質的形成又與植物激素乙烯和植物此生代謝物質吲哚類芥子油苷相關。吲哚類芥子油苷及其降解產物是蕓薹屬植物中非常重要的次生代謝物質，在植物對抗生物脅迫中發揮了重要作用。芥藍中含有豐富的芥子油苷。

前人的研究表明，在擬南芥中，WRKY33參與到植物抵抗生物脅迫等免疫反應中，對病原菌有廣譜的抗性，在這個過程中，WRKY33通過調控植物激素信號途徑和植物次生代謝物質的代謝途徑而發揮重要的作用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種提高芥藍對蕓薹鏈格孢抗性的基因以及蛋白質。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種調控芥藍蕓薹鏈格孢抗性的基因BoWRKY33，該基因具有SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列。

本發明同時提供了一種上述基因編碼的蛋白質，該蛋白質具有SEQ ID NO：2所示的蛋白質序列。

本發明還同時提供了含有上述基因的質粒以及含有上述基因的植物表達載體；包括基因過表達載體35Spro::BoWRKY33-YFP，基因沉默VIGS載體BoWRKY33-PTY。

本發明還同時提供了一種宿主細胞，該宿主細胞為大腸桿菌細胞、農桿菌細胞。

本發明還同時提供了上述基因的用途：用于構建轉基因芥藍，所述轉基因芥藍能夠提高對蕓薹鏈格孢的抗性。

BoWRKY33基因是芥藍抗性相關的關鍵轉錄因子，屬于第I類WRKY轉錄因子。經本發明的研究表明，來源于芥藍的蕓薹鏈格孢抗性基因——轉錄因子BoWRKY33通過調控吲哚族芥子油苷的非典型性降解，從而在對抗蕓薹鏈格孢中發揮著重要的作用。