[發明專利]普通菜豆鐮孢菌枯萎病抗病相關蛋白的編碼基因PvEXO70及應用

有效

• 申請號: 202210164042.3
• 申請日: 2022-02-22
• 公開（公告）號: CN114317562B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 薛仁風;黃宇寧;豐明;葛維德;陳劍;趙陽;李韜;王英杰;莊艷
• 申請（專利權）人: 遼寧省農業科學院
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/10;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/54
• 代理公司: 沈陽一諾君科知識產權代理事務所(普通合伙) 21266
• 代理人: 劉麗娟

本發明公開了一種普通菜豆鐮孢菌枯萎病抗病相關蛋白的編碼基因PvEXO70及應用，其基因序列如SEQ?ID?NO.1所示。與現有技術相比，本發明獲得了在普通菜豆鐮孢菌枯萎病抗病反應中發揮重要作用的PvEXO70基因，進而通過構建PvEXO70基因沉默載體，然后獲得PvEXO70基因沉默菜豆植株，從而增強普通菜豆對鐮孢菌枯萎病的抗病性。

技術領域

本發明涉及普通菜豆鐮孢菌枯萎病防治領域，特別是一種普通菜豆鐮孢菌枯萎病抗病相關蛋白的編碼基因PvEXO70及應用。

背景技術

普通菜豆(Phaseolus?vulgaris?L.)是最重要的食用豆類之一，約占全球食用豆類總產量的50％，是全球產量最高的食用豆類(Phillip?et?al.,2004)。普通菜豆是人類飲食中植物蛋白質(約22％)，維生素(葉酸)和礦物質(鈣，銅，鐵，鎂，錳，鋅)的重要來源(Broughton?et?al.,2003)，此外食用普通菜豆對癌癥、糖尿病和心臟病等影響人類健康的重要疾病也有很好的預防和治療作用(HangenBennink,2003)。

真核生物的內膜系統和質膜間的囊泡運輸是由栓留因子(tethering?factors)參與調節的。栓留因子能夠與SNARE蛋白(soluble?N-ethylmaleimide-sensitive-factorattachment?protein?receptor)和小GTPase相互作用，在囊泡運輸過程中使囊泡和內膜區室聯系起來，在囊泡的錨定和停靠過程中發揮重要的作用(SztulLupashin,2006；Cai?etal.,2007；et?al.,2010)。其中研究最為深入和進展最快的是胞泌復合體(Exocyst)。胞泌復合體由SEC3、SEC5、SEC6、SEC8、SEC10、SEC15、EXO70和EXO84組成，這8個亞基在真核生物中保守存在(TerBush?et?al.,1996)。目前的研究表明，植物的胞泌復合體在植物的生長發育過程(Fendrych?et?al.,2010；Kulich?et?al.，2010；Wang?et?al.,2010)和防御系統(Pecenkova?et?al.,2011；Liu?et?al.,2017；Ma?et?al.,2017；Fujisakiet?al.,2015)中起到重要的作用。擬南芥胞泌復合體EXO70亞基廣泛參與了與膜泡轉運有關的生物學過程，如細胞頂端生長、細胞壁和細胞基質的形成、植物抗病性等。楊柳(2016)研究表明，擬南芥EXO70亞基突變體表現出細胞自發性死亡和白粉菌抗性的增強等表型，其抗性依賴于SA信號通路，而不依賴于茉莉酸和乙烯信號通路，EXO70突變后可以激活非典型R蛋白TN2(TIR-NBS2)，誘導的活性氧爆發，引發免疫反應。擬南芥EXO70突變體葉片細胞出現程序性死亡的現象，這表明EXO70基因突變誘發寄主過敏反應，增強自身免疫力，從而提高寄主對外源病原體的防御能力(Stegmann?et?al.,2013)，病原菌與寄主互作過程中通過效應蛋白識別EXO70亞基，從而干擾植物胞泌過程，寄主則通過TIR-NBS2蛋白分子監測EXO70亞基的完整性激發寄主的抗病應答反應(Zhao?et?al.,2015；Liu?et?al.,2017)。此外，EXO70亞基參與擬南芥對Pseudomonas?syringae?pv.maculicola和Blumeria?graminisf.sp.hordei侵染的防御響應，在與寄主抗性密切相關的細胞壁形成過程中起到重要作用(Pecenkova?et?al,2011)。由此可見，植物胞泌復合體EXO70亞基參與植物抗病性相關生物學過程。

植物細胞胞泌過程內存在一個復雜的信號調節網絡，參與植物生長發育和防御反應過程。胞泌復合體蛋白作為參與細胞胞泌過程中的重要因子起到了關鍵作用。EXO70基因參與植物抗病反應的相關報道仍然還主要集中在模式植物上，但胞泌復合體組成亞基作為調控植物抗病水平關鍵基因的重要地位是毋庸置疑的。目前，關于普通菜豆EXO70基因的挖掘和抗病性遺傳分析等研究在世界范圍內還是空白。

發明內容

本發明的目的是要解決現有技術中存在的不足，提供一種普通菜豆鐮孢菌枯萎病抗病相關蛋白的編碼基因PvEXO70及應用。