耐受在维管组织中生长的致病微生物的植物制造技术

技术编号:13015799 阅读:93 留言:0更新日期:2016-03-16 15:12
本发明专利技术涉及耐受由限于韧皮部的微生物引起的感染的转基因植物的产生,其包括诱导嵌合或融合蛋白的表达,该嵌合或融合蛋白包含来檬的韧皮部蛋白(CsPP16)、连接头蛋白和具有抗微生物活性(例如,具有抗菌活性或抗菌水解酶)的蛋白。融合蛋白中与CsPP16蛋白对应的部分可以发挥其共质体移动的功能,共质体移动通过植物的胞间连丝发生以到达韧皮部筛管,并且抗微生物大部分可以作用于消除定殖在韧皮部的微生物。本发明专利技术使得可以控制造成柑橘黄化或黄龙病(HLB)的疾病,还适用于治疗由定殖在高等植物维管组织中的细菌和其他微生物引起的其他疾病。本发明专利技术包括设计出的携带并表达融合蛋白的分子载体,和通过该融合蛋白的稳定表达而得到的转基因植物,以及转化健康或患病成体植物以表达嵌合蛋白并控制例如HLB疾病的方法。融合蛋白对患病植物的转化是产生不含致病微生物例如不含HLB细菌的健康嫩芽的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及的领域是应用分子生物学技术,通过表达具有抗微生物活性、并且在 翻译水平上与能够超细胞移动和全身移动的蛋白融合的蛋白来产生耐受植物的维管组织 中的植物致病性微生物的植物。在其一个实施方式中,本专利技术涉及一种通过组成性地表达 与能够经维管组织而共质体(Simplasmic)移动到远端组织的蛋白相融合的组织特异性维 管抗微生物蛋白,来控制造成柑橘黄化或黄龙病(HLB)的细菌的方法。
技术介绍
黄龙病(中文为"黄龙")是在墨西哥有很大重要性的柑橘疾病。其也以首字母 HLB和英文词Greening或Ex-Greening被人们所知。该疾病非常有破坏性,因为可造成柑 橘生产中的全部损失。HLB症状包括但不限于叶子黄化,果实的减产以及甚至无种子(图 1)。此外,与农业目标植物的大部分疾病一致的是,对HLB没有有效治理。出于该原因,早 期的诊断较为关键,且治疗对于逆转疾病是必要的。注意到,自从在东亚检测到之后,该疾 病已经在世界范围内快速传播;现在已经在佛罗里达和墨西哥被检测到。其也被认为是对 全世界柑橘生产的主要威胁(www.senasica.sagarpa.gob.mx) 〇 HLB疾病首次于1929年在中国报道,其快速传播并于1947年在南非检测到;其从 1951年开始也已经成为台湾柑橘生产中的严重问题。因此,从1998年以来,其主要分散在 热带和亚热带的柑橘生长区域,包括美国佛罗里达。在墨西哥,从2009年开始,其已经在该 国的多个生产区域有过报道,从锡那罗亚到坎佩切湾。该疾病很可能已经存在于墨西哥的 其他柑橘生产区,使得其控制成为优先考虑的事。 在墨西哥,有23个生产柑橘的州,在其中13个州中已经检测到HLB细菌和传播该 疾病的昆虫载体。该植物病害问题较为紧要,因为柑橘以549, 000公顷生长且年产七百万 吨,价值$102. 06亿墨西哥比索(SENASICA,2011)。 在对HLB感染易感的柑橘中,更严重的症状发生在墨西哥青柠檬(Mexico lime)、 澄(oranges (Citrus sinensis))、橘(mandarin orange (Citrus reticulata))和葡萄 柚(grapefruits(Citrus reticulata x Citrus paradisi)),而不是太严重的症状存 在于青朽1 檬(lime (Citrus limon))和柚子(tangerines (Citrus paradisi))、Citrus limonia、巴勒斯坦甜青朽1(Citrus limettioides) (McClean&Schwarz,在ΕΡΡ0 quarantine pest中引用,1990)。然而,在世界范围内,感染植物的列表更多,其中易感物种列于 以下(Halbert and Manjunath,2004):Aeglopsis chevalieri Swingle、Atalantia missionis Oliver、Balsamocitrus dawei Stapf.、Calodendrum capensis Thunb、长春 花(Catharanthus roseus (L. )G. Don) X Citroncirus webberi J. Ingram&H. E. Moore、 Citrus amblycarpa Ochse、Citrus aurantiifolia(Christm.) Swingle、苦澄(Citrus aurantium L.)、扁实梓檬(Citrus depressa Hayata)、Citrus grandis(L.)Osbeck、 Citrus hassaku Hort. ex Tanaka、Citrus hystrix DC.、Citrus ichangensis Swingle、 Citrus jambhiri Lushington、Citrus junos Sieb. ex Tanaka、Citrus kabuchi Hort. exTanaka、Citruslimon(L. )Burm.、CitrusxlimoniaOsbeck、Citrusxnobilis Lour. 〃Ortanique〃、Citrusmaxima(pomelo/shaddock)、CitrusxnobilisLour. >Citrus otoHort.exTanaka、CitrusxparadisiMacfad.、CitrusreticulataBlanco、Citrus sinensis(L.)Osbeck、CitrussunkiHort.exTanaka、温州蜜柑(Citrusunshiu(Mack.) Marc)、ClausenaindicaOliver、Clausenalansium(Lour.)Skeels、Cuscutaaustralis R.Br.(旋花科(Convolvulaceae),寬丝子科(Cuscutaceae))、金橘(Fortunellaspp·)、 LimoniaacidissimaL.、Microcitrusaustralasica(F.J.Muell. )Swingle^Murraya koenigii(L.)、千里香(Murrayapaniculata(L.)Jack)、Poncirustrifoliata(L.)) Raf. 、Swingleaglutinosa(Blanco)Merr. 、ToddalialanceolataLam和Triphasia trifolia(Burm.f. )P.Wilson〇 相似地,非宿主包括CitrusindicaTanaka、CitruslimettaRisso、和Citrus macropteraMontrons(Gomez,2008)〇 已经意识到,该疾病的病因学是细菌性的(韧皮部杆菌属(Liberibacter));然 而,存在多种相关菌株(表1)。已经发现,HLB通过木虱类(半翅目)昆虫而传播,木虱类 包括其他重要的载体例如白蚊子(whitemidge)和顿虫。与其他载体携带的疾病相似,用 于控制该疾病的策略之一是精确地控制与其相关的载体。尽管木虱传播疾病的机理还没有 确切已知,但清楚的是,这些昆虫能够将其非常高效地传播。此外,木虱与其他蚜虫类似地 传播病原体,所以我们可以期待,细菌传播细节将与限于韧皮部的其他病原体相似。它们也 能够传播病毒,这使得这些载体的控制更加必要。 造成HLB的柑桔黄龙病菌(CandidatusLiberibacterspp)的载体之一是柑橘 木虱(DiaphorinacitriKuwayama)(半翅目:木虱科);该昆虫的胚期为15°C下9. 7天至 28°C下3. 5天;卵排在植物嫩芽的尖端,在新出的折叠叶上和之间,在同一嫩枝中频繁地大 量出现;产卵依赖于嫩芽的存在,而雌性在其一生中排出高达800个卵,幼虫附着于并定居 在嫩枝和叶柄上,形成具有不同数量的个体的群落。幼虫经沉积在叶上的线而分泌出白色 蜡质物,而成体几乎没有承受长距离飞行的能力,但是可以通过气流而长距离转移。 表1.与本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种植物或其部分,其耐受由局限于韧皮部的微生物引起的感染,其特征在于,所述植物在其基因组中引入嵌合基因,所述嵌合基因编码在植物维管组织内作为转运子且具有抗微生物活性的融合蛋白。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·霍康诺斯托卡扎雷斯C·查瓦林帕拉西奥J·A·洛佩斯布埃菲尔M·A·格拉卢皮安O·莫拉莱斯加尔万R·泽库纳赫拉R·鲁伊斯梅德拉诺A·戈麦斯费利佩F·J·特鲁希略阿里亚加
申请(专利权)人:国立理工学院高级研究中心墨西哥农业畜牧业农村发展渔业和食品部
类型:发明
国别省市:墨西哥;MX

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