[發(fā)明專利]含有鐵硫簇的效應(yīng)蛋白PST-8853及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310569122.1
• 申請日: 2023-05-19
• 公開（公告）號: CN116333076B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯春蕾;王曉杰;康振生;王建鋒;王寧;趙海斌
• 申請（專利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學(xué)深圳研究院
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 西安鼎邁知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61263
• 代理人: 劉喜保

本發(fā)明公開了一種含有鐵硫簇的效應(yīng)蛋白PST?8853，在條銹菌與小麥互作過程中發(fā)揮毒性功能。含有鐵硫簇的效應(yīng)蛋白PST?8853氨基酸序列如SEQ?ID?NO.1所示，編碼該毒性效應(yīng)蛋白的PST?8853基因的開放閱讀框的核苷酸序列如SEQ?ID?NO.2所示。PST?8853基因在條銹菌侵染過程中上調(diào)表達(dá)。將PST?8853基因特異片段克隆入干擾載體，利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)化小麥幼胚，獲得的轉(zhuǎn)基因小麥植株對小麥條銹菌表現(xiàn)出抗性。本發(fā)明為利用效應(yīng)蛋白PST?8853及其編碼基因創(chuàng)制小麥抗病材料，培育持久抗條銹病小麥品種提供了技術(shù)思路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種抗條銹效應(yīng)蛋白，尤其涉及一種含有鐵硫簇的效應(yīng)蛋白PST-8853及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

小麥作為世界三大作物之一，供養(yǎng)著全球約一半的人口。由條形柄銹菌小麥專化形（ Puccinia?striiformis?f.?sp.?Tritici，Pst）引起的小麥條銹病是小麥生產(chǎn)中的一類重大真菌病害，病害流行年份可導(dǎo)致小麥減產(chǎn)20%-40%，危害嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致絕收。抗病育種是防治小麥條銹病最為經(jīng)濟(jì)有效的措施之一，但抗病基因的挖掘周期長，抗病品種的培育難度大，而且條銹菌毒性變異快，導(dǎo)致該病害在防治中一直難以實(shí)現(xiàn)持久的控制。因此，創(chuàng)制持久的抗病材料是防控小麥條銹病的根本途徑。

效應(yīng)蛋白是由病原菌分泌的一類外泌型蛋白分子，通過植物病原互作可以改變寄主植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和防衛(wèi)途徑，進(jìn)而促進(jìn)病原菌對寄主植物成功侵染及定殖或者觸發(fā)寄主防衛(wèi)反應(yīng)。病原菌通過分泌效應(yīng)蛋白，進(jìn)入到宿主植物細(xì)胞，影響不同的植物抗病相關(guān)基因，來抑制宿主的免疫反應(yīng)，從而幫助病原菌的定殖和侵染。近年來，對于鐵硫蛋白的研究，主要停留在線粒體、葉綠體、結(jié)合鐵元素的相關(guān)鐵硫蛋白，目前，在植物和病原菌互作中含有鐵硫簇的效應(yīng)蛋白的作用還鮮有報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種含有鐵硫簇的效應(yīng)蛋白PST-8853，通過解析其致病機(jī)理，為利用病原菌致病因子創(chuàng)制小麥抗病材料奠定理論基礎(chǔ)，對培育持久抗小麥條銹病品種具有重要的意義。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種含有鐵硫簇的效應(yīng)蛋白PST-8853，所述效應(yīng)蛋白PST-8853氨基酸序列如SEQ?ID?NO.1所示。

基于本發(fā)明的記載，本發(fā)明首次提出一種含有鐵硫簇的效應(yīng)蛋白PST-8853在小麥抗條銹品種培育中的應(yīng)用，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)，不難實(shí)現(xiàn)抗條銹小麥品種的培育工作。作為培育抗條銹小麥品種應(yīng)用的優(yōu)選實(shí)施方式，通過基因沉默抑制所述效應(yīng)蛋白PST-8853表達(dá)，提高小麥對條銹菌的抗性。

本發(fā)明采用反向遺傳學(xué)方法獲知了所述效應(yīng)蛋白PST-8853的編碼基因 PST-8853。所述基因 PST-8853的開放閱讀框，具有如SEQ?ID?NO.2所示的核苷酸序列。經(jīng)證實(shí)， PST-8853基因在條銹菌侵染過程中上調(diào)表達(dá)。采用寄主介導(dǎo)的基因沉默技術(shù)沉默 PST-8853基因，確定 PST-8853基因在條銹病侵染過程中的毒性功能。