[發明專利]一種岷江百合LrWRKY-R1基因及其應用

有效

• 申請號: 202210168880.8
• 申請日: 2022-02-23
• 公開（公告）號: CN114457093B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 符勇耀;趙潔淼;吳嬌;雷美艷;姜思佳;焦麗;徐文姬
• 申請（專利權）人: 長江師范學院
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;C07K14/415;A01H5/00;A01H6/20;A01H6/56;A01H6/00
• 代理公司: 重慶企進專利代理事務所(普通合伙) 50251
• 代理人: 林威宇

本發明公開了一種岷江百合LrWRKY?R1基因及其應用，所述LrWRKY?R1基因的核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1，其編碼的氨基酸序列如SEQ?ID?NO.2所示。本發明通過生化實驗揭示，LrWRKY?R1定位于細胞核，且具有轉錄激活活性。將該基因在擬南芥和百合中過表達后，研究其生物學功能，發現LrWRKY?R1基因不僅提高植物對百合灰霉菌的抗性，而且具有調節木質素合成的雙重功能，在植物的育種工作中發揮著重大作用，有助于提高植物的產量和品質。本發明為百合基因工程改良提供了一個優良的抗病基因，為培育廣譜持久抗病的百合新品種或其它植物新材料提供了有力支撐，具有重要的理論和實際應用價值。

技術領域

本發明屬于植物基因工程技術領域，特別的涉及一種岷江百合LrWRKY-R1基因及其應用。

背景技術

百合是國內外著名的花卉之一，也是重要的蔬菜，在國內外市場上均占有重要的份額。灰霉病害是十大植物真菌病害中位居第二的非常嚴重的病害，灰霉病菌危害了估計超200種以上的植物，受到研究者廣泛的關注和重視。百合灰霉病是危害百合生產和采用各環節過程中的最為常見的病害之一。研究表明，百合灰霉病主要由兩種病原真菌，即灰葡萄孢(Botrytis?cinerea)和橢圓葡萄孢(B.elliptica)(杜艷麗,曹興,王桂清,等(2019)百合灰霉病病原菌鑒定及其部分生物學特性測定.南方農業學報,50:307-314)。百合植株在被灰霉菌感染后，通常表現為葉部枯死，花器褐腐，進而引起莖稈發黑，地下鱗莖減產，品質變劣(Cao?X,Shi?S,Zhang?Z.(2018)First?report?of?Botrytis?leaf?blight?on?lily(Lilium?longiflorum)caused?by?Botrytis?cinereain?Beijing,China.Plant?Dis,102:1033)。灰霉病最容易在濕熱天氣發生，一旦爆發，通常傳播速度較快，根治困難。一般灰霉病發生時會造成20–40％的產量損失，在受感染嚴重區域引起完全失收。在農業生產上，主要通過種前消毒、噴施農藥來減少百合灰霉病發生，但農藥殘留和環境問題等日益凸顯。多年的實踐表明，培育和應用百合抗病新品種是解決百合灰霉病害最有效、最經濟和環保的措施。因此，關于百合抗灰霉菌關鍵基因的篩選、從基因水平上揭示百合抗灰霉病的分子機理，對于培育百合抗病品種具有著重要的理論和實踐價值。

WRKY蛋白是植物最大的轉錄因子家族之一，在植物的生物逆境脅迫反應中扮演了重要的角色。研究發現，WRKY轉錄因子含有一段高度保守的七肽序列WRKYGQK而被定義，該序列由60多個氨基酸殘基組成。WRKY轉錄因子的DNA結合域中一般還含有一個鋅指結構。根據轉錄因子所含有WRKY結構域的個數和鋅指結構特征，將WRKY轉錄因子分為3大類(EulgemT,Rushton?PJ,Robatzek?S,Somssich?IE(2000)The?WRKY?superfamily?of?planttranscription?factors.Trends?Plant?Sci?5:199–206)：第I類WRKY轉錄因子含2個WRKY結構域，且鋅指結構的氨基酸組成為C2H2型，且DNA結合功能主要由C-末端的WRKY結構域介導。第II和III類WRKY因子通常含有一個WRKY結構域。第II類成員鋅指結構也是C2H2型。第III類成員鋅指結構與其他兩組不同，結構模式為C2-HC型。第II組成員根據主要的氨基酸序列組成可分為IIa，IIb，IIc，IId和IIe(Zhang?Y,and?Wang?L(2005)The?WRKYtranscription?factor?superfamily:its?origin?in?eukaryotes?and?expansion?inplants.BMC?Evol.Biol.5,1)。研究表明，WRKY因子主要通過調節SA、JA和乙烯(ET)等激素信號參與植物免疫反應，而有關WRKY因子調節對木質素合成的影響研究鮮有報道。