[發明專利]蘋果MdBT2在防治蘋果花葉病中的應用

有效

• 申請號: 202110474011.3
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113234694B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 張振魯;孫平;張富軍;謝寅煥;王小非;由春香;郝玉金
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: C12N9/00
• 分類號: C12N9/00;C12N15/52;C12N15/84;A01H5/00;A01H6/74
• 代理公司: 南京源點知識產權代理有限公司 32545
• 代理人: 王佳妹

本發明通過實驗證明MdBT2與ApNMV病毒蛋白1a相互作用，并通過26S蛋白酶體途徑促進1a泛素化降解。與野生型(WT)相比，MdBT2過表達(MdBT2?OE)抑制ApNMV基因組RNA在蘋果葉片中的積累，但MdBT2基因沉默(MdBT2?anti)增強了ApNMV基因組RNA在葉片中的積累。此外，MdBT2還可以通過與1a互作而抑制1a和2a^pol之間的互作。因此，蘋果中的硝酸鹽響應蛋白MdBT2通過介導ApNMV 1a蛋白的泛素化降解以及干擾病毒復制蛋白1a和2a^pol之間的相互作用來抑制ApNMV病毒RNA復制。基于此，MdBT2作為潛在的靶基因可應用于基因育種工作中以防控蘋果花葉病。

技術領域

本發明屬于蘋果花葉病防治技術領域，涉及蘋果MdBT2在防治蘋果花 葉病中的應用。

背景技術

蘋果花葉病是在全球范圍內普遍發生且廣泛分布的一種病毒病害，嚴 重影響蘋果的產量和品質。該病的致病因子傳統上被認為是雀麥花葉病毒 科(Bromoviridae)等軸不穩環斑病毒屬(Ilarvirus)的蘋果花葉病毒(app le mosaic virus,ApMV)。但是，最近的研究表明蘋果壞死花葉病毒(app le necrotic mosaic virus,ApNMV)與中國蘋果花葉病的發生密切相關。A pNMV與ApMV屬于同一屬，且具有相似的基因組結構。它們都含有三個正義單鏈基因組RNA(RNA1，RNA2和RNA3)和源自RNA3的亞基因組 RNA4。RNA1編碼1a蛋白，其包含N端甲基轉移酶(MET)和C端NTP 結合解旋酶(HEL)結構域。RNA2編碼病毒依賴RNA的RNA聚合酶。 運動蛋白(MP)由RNA3編碼，而衣殼蛋白(CP)由亞基因組RNA4編碼。 根據已報道的與ApNMV同科且具有相似基因組結構的模式病毒雀麥花葉 病毒(brome mosaic virus,BMV)，1a是在病毒復制中起關鍵作用的多功 能蛋白，包括誘導病毒復制復合物(VRC)的形成，募集2a^pol和模板RNA 進入VRC，并促進病毒基因組RNA復制。

在自然環境中，植物時刻面臨著危害其生長和發育的多種多樣的生物 和非生物脅迫。為了應對這些逆境脅迫，植物進化出各種復雜有效的防御 機制，真核生物中高度保守的泛素蛋白酶體系統(UPS)就是其中一種。U PS是在植物細胞內多種生物過程中發揮關鍵作用的一個酶促過程，其中泛 素分子共價結合至底物蛋白，使底物蛋白被蛋白酶體降解。泛素化過程是 由多種酶共同參與完成的，包括泛素激活酶(E1)，泛素結合酶(E2)和 泛素E3連接酶(E3)。其中，E3是關鍵組成部分，其通過與底物蛋白相 互作用實現特異性識別并結合底物，并將泛素從E2轉移到底物蛋白并介導 其通過蛋白酶體途徑降解。在植物中主要有四種類型的E3連接酶，包括H ECT，RING，U-box和CRLs(cullin-ring連接酶)。CRL是植物中含量最 多的E3連接酶，它們以復合物的形式存在。CRL復合體中包含一個作為分 子骨架的cullin(CUL)亞基，目前，植物中主要存在三種類型的CUL(C UL1，CUL3和CUL4)。