[發(fā)明專(zhuān)利]一種花生青枯菌效應(yīng)蛋白R(shí)ipW及其在花生抗青枯病中的應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210263587.X
• 申請(qǐng)日: 2022-03-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115028693A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳華;陳坤;莊偉建;張沖;莊宇慧;蔡鐵城;楊強(qiáng);唐榮華;李華奇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 福建農(nóng)林大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C07K14/34
• 分類(lèi)號(hào): C07K14/34;C12N15/31;C12N9/02;C12N15/53;C12N15/64;C12N15/70;A01G22/40;A01N63/20;A01P1/00
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 彭琴;蔡學(xué)俊

本發(fā)明提供一種花生青枯菌效應(yīng)蛋白RipW及其在花生抗青枯病中的應(yīng)用，屬于植物病理和作物病害防治技術(shù)領(lǐng)域。花生青枯菌效應(yīng)蛋白RipW的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示，其編碼基因核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。敲除RipW后，能夠顯著降低Rs?P.362200對(duì)花生的致病性，表明RipW作為一個(gè)毒力因子，在花生致病過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。根據(jù)酵母雙雜交方法，在花生受青枯菌誘導(dǎo)的cDNA文庫(kù)中篩選到了RipW的靶蛋白AhPOA，其基因核苷酸序列如SEQ ID No.3所示，蛋白序列如SEQ ID No.4所示。本發(fā)明在揭示花生青枯菌致病機(jī)理以及花生青枯病的防治方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物病理和作物病害防治技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種花生青枯菌效應(yīng)蛋白RipW及其在花生抗青枯病中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

青枯菌（Ralstonia solanacearum）又稱(chēng)青枯雷爾氏菌，是一種革蘭氏陰性棒狀桿菌，其引起的青枯病是世界上最為廣泛的細(xì)菌性病害之一。該病原體能夠感染200多種植物，包括花生、馬鈴薯、番茄、煙草、擬南芥和許多觀賞性植物。青枯菌的生命力非常頑強(qiáng)，在沒(méi)有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的超純水中，可以數(shù)年不改變其致病力，這種現(xiàn)象是很罕見(jiàn)的，這可能是青枯病能夠在世界范圍內(nèi)廣泛傳播的原因之一。青枯菌的毒力因子有很多，在眾多毒力因子中，由三型分泌系統(tǒng)分泌的三型效應(yīng)蛋白是主要的毒力決定因子。

花生是世界上四大油料作物之一，是我國(guó)多用途加工利用的油、食兼用的重要農(nóng)作物。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)表明，我國(guó)花生種植面積占世界總量的1/4，而產(chǎn)量占世界花生產(chǎn)量的43%，然而我國(guó)的油料作物產(chǎn)品長(zhǎng)期處于短缺狀態(tài)，年進(jìn)口油料已達(dá)7140萬(wàn)噸，食用植物油對(duì)外依存度高達(dá)2/3以上。因此，我國(guó)花生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)保障我國(guó)食用油安全具有舉足輕重的作用，國(guó)家高度重視花生等油料作物的生產(chǎn)。由青枯菌引起的花生青枯病是我國(guó)花生生產(chǎn)中的一種嚴(yán)重病害，可造成高達(dá)50% -100%的產(chǎn)量損失。青枯病除了造成花生的減產(chǎn)外，還能增加黃曲霉對(duì)花生的侵染。目前還無(wú)有效的措施防治花生青枯病，究其原因是對(duì)青枯菌的致病機(jī)制研究匱乏。因此深入研究青枯病的致病機(jī)理為花生抗病育種提供了重要依據(jù)，從而有效解決青枯菌對(duì)花生造成的病害損失這一重大問(wèn)題。

植物在與病原菌協(xié)同進(jìn)化的過(guò)程中獲得了兩層免疫力，使它們能夠感知病原體并誘導(dǎo)植物產(chǎn)生防御反應(yīng)。在第一層，定位于細(xì)胞膜上的模式識(shí)別受體（PRRs）直接識(shí)別保守的病原相關(guān)分子模式（PAMPs），從而激活PAMP觸發(fā)的免疫（PTI）。反過(guò)來(lái)，病原體利用效應(yīng)蛋白，擾亂寄主細(xì)胞內(nèi)生理過(guò)程和抑制 PTI，以促進(jìn)其在寄主體內(nèi)大量繁殖。在第二層，植物進(jìn)化出R基因，直接或間接感知效應(yīng)蛋白，觸發(fā)植物的免疫反應(yīng)，稱(chēng)為效應(yīng)子觸發(fā)的免疫（ETI）。

本研究基于實(shí)驗(yàn)室前期花生青枯菌Rs-P.362200全基因組序列分析的結(jié)果，基于生物信息學(xué)分析，克隆了一個(gè)三型效應(yīng)蛋白R(shí)ipW。用同源重組的方法，敲除了RipW，能顯著降低青枯菌的致病性，表明RipW作為一個(gè)毒力因子，在青枯菌致病過(guò)程中起著關(guān)鍵的作用。同時(shí)通過(guò)酵母雙雜篩選到了RipW在寄主中的互作蛋白AhPOA。推測(cè)AhPOA可能參與寄主對(duì)青枯菌的防御反應(yīng)，可為植物抗青枯病遺傳改良提供基因資源。目前對(duì)青枯菌和寄主之間的互作研究較少，本申請(qǐng)從三型效應(yīng)蛋白以及其寄主靶標(biāo)基因出發(fā)，研究RipW和AhPOA之間的相互作用，對(duì)于揭示青枯菌的致病機(jī)理以及防治提供了新的思路，具有重要的科學(xué)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問(wèn)題，提供了一種花生青枯菌效應(yīng)蛋白R(shí)ipW及其在花生抗青枯病中的應(yīng)用，為青枯菌致病機(jī)理及花生抗青枯病提供了理論基礎(chǔ)，具有重要的應(yīng)用前景。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種花生青枯菌三型效應(yīng)蛋白R(shí)ipW，所述花生青枯菌三型效應(yīng)蛋白R(shí)ipW的氨基酸序列如SEQ ID NO.2 所示。