[發明專利]StCAD7基因及其編碼蛋白作為負調因子在提高馬鈴薯晚疫病抗性中的應用

有效

• 申請號: 202110371112.8
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113046366B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 單衛星;王小霞
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/84;A01H5/00;A01H6/82
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 薛紅凡

本發明屬于農業抗病作物品系培育或生產技術領域，特別是涉及StCAD7基因及其編碼蛋白作為負調因子在提高馬鈴薯晚疫病抗性中的應用。本發明所述基因StCAD7促進了晚疫病菌對植物的侵染，StCAD7基因編碼的蛋白的三個保守結構域是發揮免疫功能所必需的，能夠起到負調控疫晚疫病菌的抗性的作用。

技術領域

本發明屬于農業抗病作物品系培育或生產技術領域，特別是涉及StCAD7基因及其編碼蛋白作為負調因子在提高馬鈴薯晚疫病抗性中的應用。

背景技術

馬鈴薯是世界上第四大糧食作物，其種植面積和產量僅次于水稻、小麥和玉米。由致病疫霉菌引起的晚疫病是馬鈴薯生產過程中主要病害，世界各國視其為最嚴重的農作物病害。據統計，在干旱地區晚疫病可造成馬鈴薯減產10％～20％；在潮濕地區，馬鈴薯則會減產80％左右，甚至導致馬鈴薯絕收，晚疫病導致馬鈴薯產量和質量嚴重下降。與其他作物病害的防治一樣，培育和利用抗病品種抵抗作物病害是目前防控馬鈴薯晚疫病最為經濟有效的途徑。然而由于晚疫病菌的毒性變異，品種抗病性喪失等問題十分突出，嚴重威脅馬鈴薯的可持續生產。鑒于此，探索新型的作物抗病途徑、鑒定新型的抗病基因資源具有重要的意義。

在植物與病原菌互作過程中，往往有一些基因響應于病原菌的誘導而上調表達，從而促進病原菌對植物的侵染，這些上調表達的基因被稱為植物免疫負調控因子。如果將免疫負調控因子突變或者缺失，便會抑制病原菌對植物的侵染，即植物獲得抗病性，且該種抗病性具有廣譜性。盡管目前已鑒定出植物的免疫負調控因子，但針對致病疫霉菌的抗性基因的研究仍然較少，而且免疫負調控因子在抗病育種中的應用更是屈指可數。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了StCAD7基因及其編碼蛋白作為負調因子在提高馬鈴薯晚疫病抗性中的應用。本發明提供的技術方案中StCAD7基因是一個新型的負調因子，能夠有效起到負調控馬鈴薯晚疫病抗性，為培育抗晚疫病的馬鈴薯品種提供依據。

為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

本發明提供了一種負調控植物免疫的基因StCAD7，所述基因的核苷酸序列如SEQID NO:1所示。

本發明還提供了一種負調控植物免疫的基因StCAD7編碼的蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。

本發明還提供了上述基因或上述蛋白在選育抗晚疫病植物品種中的應用。

本發明還提供了上述基因或上述蛋白在提高植物晚疫病抗性中的應用。

本發明還提供了一種通過抑制或阻斷上述蛋白在細胞核定位提高植物晚疫病抗性中的應用。

本發明還提供了一種通過抑制馬鈴薯StCAD7的Zn1結構域、Zn2結構域和/或NADPH結構域功能或使得馬鈴薯StCAD7的Zn1結構域、Zn2結構域和/或NADPH結構域功能缺失來提高植物晚疫病抗性中的應用。

優選的，所述植物包括馬鈴薯。

本發明提供了負調控植物免疫的基因StCAD7，所述基因的核苷酸序列如SEQ IDNO:1所示。本發明所述基因StCAD7促進了晚疫病菌對植物的侵染，StCAD7基因編碼的蛋白的三個保守結構域是起到免疫功能所必需的，能夠起到負調控晚疫病菌的抗性。由實施例可知，在接種致病疫霉菌后馬鈴薯葉片中的StCAD7基因響應晚疫病菌的誘導而上調表達；通過農桿菌介導的瞬時表達體系在馬鈴薯上瞬時過表達StCAD7基因，證明了StCAD7基因促進了晚疫病菌對植物的侵染；馬鈴薯StCAD7蛋白的三個保守結構域是其免疫功能所必需的；構建StCAD7不同亞細胞定位的融合蛋白載體，證明馬鈴薯StCAD7基因負調控免疫依賴于細胞核定位，證明了StCAD7基因作為負調因子在提高馬鈴薯晚疫病抗性中的用途，可用于抗晚疫病品種的選育。

附圖說明

圖1為實施例1中馬鈴薯葉片中StCAD7基因在接種致病疫霉菌后的表達情況；