本发明专利技术公开了SlDALR1基因在增强番茄细菌性叶斑病抗性中的应用，该SlDALR1基因的蛋白编码区的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明专利技术通过在普通番茄中过表达SlDALR1基因，发现其增强番茄细菌性叶斑病抗性的新用途，并为培育抗细菌性叶斑病的番茄品种提供了重要的基因资源。
Application of SlDALR1 Gene in Enhancing Resistance to Tomato Bacterial Leaf Spot Disease
The present invention discloses the application of SlDALR1 gene in enhancing the resistance of tomato bacterial leaf spot disease. The nucleotide sequence of the protein coding region of the SlDALR1 gene is shown as SEQ ID NO.1. By overexpressing SlDALR1 gene in common tomato, the invention discovers a new use of SlDALR1 gene to enhance the resistance of tomato bacterial leaf spot disease, and provides an important genetic resource for cultivating tomato varieties resistant to bacterial leaf spot disease.
【技术实现步骤摘要】
SlDALR1基因在增强番茄细菌性叶斑病抗性中的应用
本专利技术涉及植物基因工程
，尤其涉及SlDALR1基因在增强番茄细菌性叶斑病抗性中的应用。
技术介绍
番茄(SolanumlycopersicumL.)属于茄科(Solanaceae)，番茄属(Solanum)，富含糖、食物纤维、矿物质、氨基酸及维生素等营养物质，在平衡人们饮食方面发挥着重要的作用。番茄不仅能降血脂降压，抗真菌，消炎，还能预防胃癌，特别是番茄红素具有抗氧化的功效，在化妆品及制药方面应用广泛。近年来，番茄栽培面积不断增加，对农民增收起着重要的作用，成为世界范围内广泛种植的主要蔬菜之一。近年来，我国番茄主要以温室和大棚栽培为主，由于温室、大棚内特殊的气候条件和连作种植，番茄易受到各种病害的侵袭。迄今为止已发现200多种病害危害番茄，其中细菌性叶斑病是番茄生产上一种重要的细菌性病害。该病害由丁香假单胞杆菌番茄致病变种(Pseudomonassyringaepv.tomatoDC3000)侵染引发。病害的症状包括萎蔫、坏死、褪绿、肿瘤等，一般会导致番茄在内的蔬菜作物减产10％～30％，严重时达50％以上(杨朝阳.“番茄细菌斑点病的发生与防治.”现代农业,2011(5):73-73.)，给人类生产和生活造成了很大的经济损失。目前，对番茄细菌性叶斑病的防治仍以化学药剂为主,但是过多使用化学杀菌剂不仅会危及人类身体健康、破坏生态环境，并容易使病菌产生抗药性。实践证明，培育抗病品种是防治病害的一项经济有效的措施。挖掘重要的抗逆基因，并应用现代分子生物学技术将抗逆基因与其它优良性状聚合，是获得耐逆性强、抗病性强以及高产、优质番茄品种的有效方法之一。对其中的关键基因进行功能研究是开发利用这些基因的前提。类受体蛋白激酶(Receptor-likeproteinkinase，RLK)是植物体内普遍存在的一类蛋白激酶，是许多信号识别传递途径中的关键组分。富亮氨酸类受体蛋白激酶(Leucine-richrepeatsreceptor-likeproteinkinase，LRR-RLK)是植物中已知的最大的一类跨膜类受体蛋白激酶，在植物生长发育、激素信号转导以及生物与非生物胁迫反应中具有重要的调控功能。典型的LRR-RLK包含胞外LRR结构域、单次跨膜区及胞内激酶结构域(JiangmeiS等.“Genome-widecharacterization,evolution,andexpressionanalysisoftheleucine-richrepeatreceptor-likeproteinkinase(LRR-RLK)genefamilyinRosaceaegenomes.”BMCGenomics,2017,18(1):763-777.)。此类蛋白胞外的富亮氨酸结构域识别外界及植物体自身的信号物质，如来自微生物的鞭毛蛋白、系统素等，从而介导生长发育、环境感应和免疫反应等诸多过程(FanMetal.DiverserolesofSERKfamilygenesinplantgrowth,developmentanddefenseresponse.ScienceChinaLifeSciences,2016,59(9):889-896.)。研究发现，许多植物的抗病性反应都与LRR-RLK基因有关。例如，十字花科的部分物种具有识别延伸因子Tu(EF-Tu)的模式识别受体EFR(EF-TuReceptor)，EFR是一种典型的LRR-RLK蛋白(ZipfelC等.“PerceptionoftheBacterialPAMPEF-TubytheReceptorEFRRestrictsAgrobacterium-MediatedTransformation.”Cell,2006,125(4):749-760.)。将拟南芥EFR异源转入到番茄中，可以有效提高番茄对青枯病和斑点病等多种病害的广谱抗性，这充分展示了利用不同植物的模式识别受体基因培育广谱、持久抗病农作物的可能性。目前，在模式植物拟南芥中已经报导过SlDALR1基因同源基因At1G74360(https://www.arabidopsis.org/servlets/TairObjectid＝28523&type＝locus)，该基因命名为GRACE(Germinationrepressionandcellexpansionreceptor-likekinase)，研究发现在拟南芥中的过表达该基因后表现出子叶增大，莲座叶加粗、根系增长等特征(ZhenW等.“FunctionalandStructuralCharacterizationofaReceptor-LikeKinaseInvolvedinGerminationandCellExpansioninArabidopsis.”FrontiersinPlantScience,2017,8:1999-2012.)。番茄的SlDALR1基因在抗病方面尚未见相关的研究报导。本专利技术中发现SlDALR1基因的表达受病原菌诱导，其在受到番茄细菌性叶斑病病原菌侵染时，表达量显著提高。在番茄中过表达SlDALR1基因后，能够有效地增强对细菌性叶斑病的抗性。这些均表明SlDALR1在番茄防御细菌性叶斑病中发挥重要作用。
技术实现思路
本专利技术提供了SlDALR1基因(即：Defense-associatedLRR-RLK1)在增强番茄细菌性叶斑病抗性中的新用途，为培育抗细菌性叶斑病的番茄品种提供依据。具体技术方案如下：本专利技术提供了SlDALR1基因在增强番茄细菌性叶斑病抗性中的应用，所述SlDALR1基因的编号为solyc06g069650.2.1(PGSBPlantGenomeandSystemsBiologyhttp://pgsb.helmholtz-muenchen.de/plant/tomato/reportsjsp/sequenceReportCDS.jspelementID＝304839)，该基因的蛋白编码区的核苷酸序列如SEQIDNO.1所示，全基因序列如SEQIDNO.7所示，其蛋白质编码区长度为3300bp。SlDALR1基因编码的蛋白为富亮氨酸类受体蛋白激酶，由1099个氨基酸组成，其序列如SEQIDNo.2所示。该蛋白激酶包括胞外LRR结构域、跨膜域和胞内苏氨酸/丝氨酸激酶域3部分，蛋白激酶结构见附图1，其定位于细胞质膜上，见图2。本专利技术将SlDALR1基因作为目的基因导入普通番茄‘CondineRed’中得到SlDALR1基因的T0过表达植株，经过连续自交，获得纯合高表达的T2代株系，命名为OE:SlDALR1-1和OE:SlDALR1-4，并将转入pAC004-35S空载体的纯合番茄株系作为对照。与对照株系相比，OE:SlDALR1-1和OE:SlDALR1-4两株系其SlDALR1基因的表达量提高了2000-5000倍。然后，通过将过表达纯合株系OE:SlDALR1-1，OE:SlDALR1-4和对照株系接种番茄细菌性叶斑病菌，2天后分别统计发病率、菌落计数，发现过表达番茄相比对照番茄发病率明显较低，菌落计数发现单位面积叶片上过表达番茄菌落本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.SlDALR1基因在增强番茄细菌性叶斑病抗性中的应用，其特征在于，所述SlDALR1基因的蛋白编码区的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
【技术特征摘要】
1.SlDALR1基因在增强番茄细菌性叶斑病抗性中的应用，其特征在于，所述SlDALR1基因的蛋白编码区的核苷酸序列如SEQIDNO.1所示。2.SlDALR1基因编码的类受体蛋白激酶在增强番茄细菌性叶斑病抗性中的应用，其特征在于，所述类受体蛋白激酶的氨基酸序列如SEQIDNO.2所示。3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述类受体蛋白激酶与共受体蛋白激酶SERK3A/SERK3B结合，形成受体复合体，并在受到番茄细菌性斑点病病原菌的诱导后，共受体蛋白激酶SERK3A/SERK3B将信号向下游传递，进一步引起细胞内的免疫响应，从而增强番茄对细菌性叶斑病的抗性。4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，编码共受体蛋白激酶中SERK3A结构域基因的蛋白编码区的核苷...
【专利技术属性】
技术研发人员：师恺，付瑞双，胡璋健，王娇，周艳虹，喻景权，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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