[發(fā)明專(zhuān)利]蛋白激發(fā)子HSyp1及其在提高植物抗病能力中的應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211553641.0
• 申請(qǐng)日: 2022-12-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116082479A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃麗麗;顏霞;賈豐果;于洪佳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C07K14/415
• 分類(lèi)號(hào): C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/82;A01H6/74;A01H6/20;A01H4/00
• 代理公司: 北京恒創(chuàng)益佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11556
• 代理人: 付金豹

本發(fā)明公開(kāi)了蛋白激發(fā)子HSyp1及其在提高植物抗病能力中的應(yīng)用，蛋白激發(fā)子HSyp1，其編碼DNA序列如SEQ?ID?NO:1所示，其氨基酸序列如SEQ?ID?NO:5所示。可以誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗性、提高植物防御反應(yīng)并對(duì)植物有促生作用。具體包括誘導(dǎo)煙草抗性基因上調(diào)、防御相關(guān)酶活性提高、對(duì)多種植物病原菌具有抑制作用、促進(jìn)擬南芥芽期和苗期發(fā)育以及促生機(jī)制相關(guān)通路標(biāo)志基因上調(diào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)微生物學(xué)、生物化學(xué)及分子生物學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種楊凌糖絲菌Hhs.015(Saccharothrix?yanglingensis?Hhs.015)中穩(wěn)定表達(dá)的蛋白激發(fā)子HSyp1及其在提高植物抗病能力中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

楊凌糖絲菌Hhs.015從黃瓜根部分離獲得，種屬鑒定結(jié)果為糖絲菌屬(Saccharothrix)。在前期研究中，已經(jīng)證實(shí)楊凌糖絲菌Hhs.015對(duì)蘋(píng)果腐爛病菌(Valsamali)和辣椒疫霉病菌(Phytophthora?capsica)等植物病原菌有顯著防治效果。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)該菌的無(wú)菌發(fā)酵濾液會(huì)造成V.mali的菌絲生長(zhǎng)畸變和孢子萌發(fā)異常。經(jīng)過(guò)田間試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在涂抹楊凌糖絲菌Hhs.015發(fā)酵液后，蘋(píng)果園中蘋(píng)果腐爛病的發(fā)病率顯著降低。Hhs.015能夠在蘋(píng)果組培苗中定植，誘導(dǎo)其相關(guān)防御酶活性提高、植物抗病性增強(qiáng)。通過(guò)組織學(xué)與細(xì)胞學(xué)觀察，發(fā)現(xiàn)Hhs.015可以通過(guò)拮抗溶菌、競(jìng)爭(zhēng)作用和誘導(dǎo)植物抗性等方式防止V.mali對(duì)寄主進(jìn)行侵染。

激發(fā)子是指所有能夠被植物識(shí)別并激活植物免疫反應(yīng)，提高植物對(duì)病蟲(chóng)害等抗性的物質(zhì)，蛋白激發(fā)子是眾多激發(fā)子中重要的一類(lèi)。生防菌中的蛋白激發(fā)子在抗病蟲(chóng)害方面有較大的潛力可挖掘，但目前對(duì)蛋白質(zhì)激發(fā)子的研究主要針對(duì)真菌，關(guān)于放線菌蛋白質(zhì)激發(fā)子的研究相對(duì)較少。對(duì)重組蛋白激發(fā)子功能進(jìn)行進(jìn)一步研究，探究其誘導(dǎo)植物抗性機(jī)制，進(jìn)一步揭示其激發(fā)植物防御反應(yīng)的水平，研究其對(duì)植物抗病的效果和促生功能十分重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供分離純化自黃瓜根部的楊凌糖絲菌Hhs.015的一種蛋白激發(fā)子HSyp1。

本發(fā)明的第二目的在于提供蛋白激發(fā)子HSyp1在誘導(dǎo)植物抗性和促生作用方面的具體應(yīng)用。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)措施：

在實(shí)驗(yàn)室前期篩選的蛋白激發(fā)子中，通過(guò)瞬時(shí)表達(dá)、原核表達(dá)、蛋白純化及Western-blot檢測(cè)優(yōu)選出蛋白激發(fā)子，命名為HSyp1，其氨基酸序列，編碼如SEQ?ID?NO:1所示。

本發(fā)明所述蛋白激發(fā)子HSyp1的應(yīng)用，誘導(dǎo)植物抗性為煙草抗性基因上調(diào)和防御相關(guān)酶活性提高，以及提高植物抗病性。提高植物抗病性主要包括煙草對(duì)核盤(pán)菌(Sclerotinia?sclerotiorum)和辣椒疫霉(Phytophthora?capsici)的抗性、蘋(píng)果組培苗對(duì)蘋(píng)果腐爛病(Valsa?mali)的抗性以及番茄對(duì)丁香假單胞菌(Pseudomonas?syringaepv.Tomato?DC3000)的抗性。其應(yīng)用過(guò)程是：用2μM?HSyp1的純蛋白對(duì)整個(gè)煙草葉片進(jìn)行真空注射，可以誘導(dǎo)植物對(duì)S.sclerotiorum、P.capsici和V.mali產(chǎn)生抗病性；2mg/mL的HSyp1粗蛋白噴施盆栽番茄葉片，可以誘導(dǎo)對(duì)Pst?DC3000產(chǎn)生抗病性。

本發(fā)明所述蛋白激發(fā)子HSyp1的應(yīng)用，促生功能包括對(duì)擬南芥芽期和苗期的促生以及促生相關(guān)基因的的上調(diào)。其應(yīng)用過(guò)程是：將2μM?HSyp1的純蛋白用孔徑0.22μm的細(xì)菌過(guò)濾器過(guò)濾，分別浸沒(méi)芽期和苗期擬南芥，22℃培養(yǎng)箱密封培養(yǎng)。7d時(shí)可以促進(jìn)芽期擬南芥子葉和根長(zhǎng)發(fā)育；14d時(shí)可以促進(jìn)苗期葉片和根長(zhǎng)的生長(zhǎng)以及鮮重的增加。

同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本發(fā)明所述蛋白激發(fā)子HSyp1來(lái)自放線菌Saccharothrix?yanglingensisHhs.015，不同于已報(bào)道的激發(fā)子，是一種新型分泌蛋白激發(fā)子，豐富了具有抗菌活性的放線菌蛋白質(zhì)激發(fā)子領(lǐng)域。