本发明专利技术公开了一种抗病相关蛋白GaGSTF2及其编码基因与应用。本发明专利技术提供的蛋白质是如下a)或b)或c)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列3所示的蛋白质；b)在序列3所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；c)将序列3所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的蛋白质。本发明专利技术的抗病相关蛋白及其编码基因为人为控制植物中抗病相关基因的表达提供了基础，将在培育抗病植物中发挥重要的作用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物
，具体涉及一种棉花抗病相关蛋白GaGSTF2及其编码基因与应用。
技术介绍
棉花是世界上最重要的纤维作物，也是世界上最重要的油料作物之一。其生产、流通、加工和消费，均与人民群众的生活和广大棉农的利益息息相关，对国民经济的发展有着重要影响。棉花枯萎病和黄萎病是棉花生产上主要的两种病害，堪称棉花的“癌症”，目前尚无有效的措施进行防治。棉花的黄萎病和枯萎病已经成为导致棉花产量损失的主要生物胁迫因素。对棉花的生产的持续稳定发展构成严重威胁，世界上的主要产棉国家都受到它们的侵害，每年都有不同程度的损失。同样的，我国作为棉花生产大国，病害(黄萎病、枯萎病)给我国的棉花产业带来了严重的挑战。棉花的枯萎病菌和黄萎病菌主要通过土壤传播，并且可以在种子、病残体及土壤中越冬。枯萎病菌或者黄萎病菌存活时间长，处理困难，能从棉株根部伤口或直接从根的表皮或根毛侵入，在棉株内扩展，进而危害棉花的维管束等部位，导致叶片枯死或脱落。转基因技术能够将快速、高效地将外源基因整合进入棉花的基因组，产生具有目标性状的转基因棉花。因此，挖掘抗病相关基因成为转基因抗病育种的关键。GWAS(Genome wide analysis study)作为一种联系表型与基因型之间的分析方法，已在控制作物(水稻、玉米、谷子、番茄、黄瓜、大豆中)的主要农艺性状的关键基因的定位中发挥着重要作用。中国亚洲棉作为亚洲棉六大地里种系之一，在长期的种植过程中经人工选择和分化形成了众多地方品种，具有一定的多样性，可以作为GWAS分析的群体。而中国亚洲棉在地理选择过程中关键基因受到选择，从而提高了植株抗病性，因此GWAS可以作为鉴定棉花抗病相关基因的强有力手段。谷胱甘肽S-转移酶(Glutathione S-transferanse，GST)是一个同工酶家族，在原核生物和真核生物钟广泛存在。植物中的GST分为(Phi)、ζ(Zeta)、τ(Tau)、θ(Theta)、λ(Lambda)和脱氢抗坏血酸还原酶(dehydroascorbate reductases，DHARs)六类。其中(Phi)和τ(Tau)是植物特异性的(Moons A.et al，2003)。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何调控植物对棉花枯萎病和/或黄萎病的抗性。为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了一种与植物对棉花枯萎病和/或黄萎病的
抗性相关蛋白。本专利技术所提供的与植物对棉花枯萎病和/或黄萎病的抗性相关蛋白的名称为GaGSTF2蛋白质，所述GaGSTF2蛋白质为如下a)或b)或c)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列3所示的蛋白质；b)在序列3所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；c)将序列3所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的蛋白质。其中，序列3由215个氨基酸残基组成。为了使a)中的蛋白质便于纯化，可在序列表中序列3所示的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。表1、标签的序列标签残基序列Poly-Arg5-6(通常为5个)RRRRRPoly-His2-10(通常为6个)HHHHHHFLAG8DYKDDDDKStrep-tag II8WSHPQFEKc-myc10EQKLISEEDL上述c)中的蛋白质，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。上述c)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述c)中的蛋白质的编码基因可通过将序列2所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上表1所示的标签的编码序列得到。为了解决上述技术问题，本专利技术还提供了与GaGSTF2蛋白质相关的生物材料。本专利技术提供的与GaGSTF2蛋白质相关的生物材料为下述A1)至A12)中的任一种：A1)编码GaGSTF2蛋白质的核酸分子；A2)含有A1)所述核酸分子的表达盒；A3)含有A1)所述核酸分子的重组载体；A4)含有A2)所述表达盒的重组载体；A5)含有A1)所述核酸分子的重组微生物；A6)含有A2)所述表达盒的重组微生物；A7)含有A3)所述重组载体的重组微生物；A8)含有A4)所述重组载体的重组微生物；A9)含有A1)所述核酸分子的转基因植物细胞系；A10)含有A2)所述表达盒的转基因植物细胞系；A11)含有A3)所述重组载体的转基因植物细胞系；A12)含有A4)所述重组载体的转基因植物细胞系。上述相关生物材料中，A1)所述核酸分子为如下1)或2)或3)所示的基因：1)其编码序列是序列2所示的cDNA分子或序列1所示的基因组DNA分子；2)与1)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码GaGSTF2蛋白质的cDNA分子或基因组DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的核苷酸序列杂交，且编码GaGSTF2蛋白质的cDNA分子或基因组DNA分子。其中，所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA或hnRNA等。其中，序列1由1353个核苷酸组成，序列2由653个核苷酸组成，均编码序列3所示的氨基酸序列。本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本专利技术的编码GaGSTF2蛋白质的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与编码GaGSTF2蛋白质的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码GaGSTF2蛋白质且具有相同功能，均是衍生于本专利技术的核苷酸序列并且等同于本专利技术的序列。这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本专利技术的编码序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的核苷酸序列具有75％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。上述75％或75％以上同一性，可为80％、85％、90％或95％以上的同一性。上述生物材料中，所述严格条件是在2×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次5min，又于0.5×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次15min；或，0.1×SSPE(或0.1×SSC)、0.1％SDS的溶液中，65℃条件下杂交并洗膜。上述生物材料中，A2)所述的含有编码GaGSTF2蛋白质的核酸分子的表达盒(GaGSTF2基因表达盒)，是指能够在宿主细胞中表达GaGSTF2蛋白质的DNA，该DNA
不但可包括启动GaGSTF2转录的启动子，还可包括终止GaGSTF2转录的终止子。进一步，所述表达盒还可包括增强子序列。可用于本专利技术的启动子包括但不限于：组成型启动子；组织、器官和发育特异的启动子及诱导型启动子。启动子的例子包括但不限于：花椰菜花叶病毒的组成型启动子35S：来自西红柿的创伤诱导型启动子，亮氨酸氨基肽酶(\LAP\,Chao等人(1999)Plant 本文档来自技高网...
【技术保护点】
蛋白质，是如下a)或b)或c)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列3所示的蛋白质；b)在序列3所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；c)将序列3所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的蛋白质。
【技术特征摘要】
1.蛋白质，是如下a)或b)或c)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列3所示的蛋白质；b)在序列3所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；c)将序列3所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的蛋白质。2.与权利要求1所述的蛋白质相关的生物材料，为下述A1)至A12)中的任一种：A1)编码权利要求1所述的蛋白质的核酸分子；A2)含有A1)所述核酸分子的表达盒；A3)含有A1)所述核酸分子的重组载体；A4)含有A2)所述表达盒的重组载体；A5)含有A1)所述核酸分子的重组微生物；A6)含有A2)所述表达盒的重组微生物；A7)含有A3)所述重组载体的重组微生物；A8)含有A4)所述重组载体的重组微生物；A9)含有A1)所述核酸分子的转基因植物细胞系；A10)含有A2)所述表达盒的转基因植物细胞系；A11)含有A3)所述重组载体的转基因植物细胞系；A12)含有A4)所述重组载体的转基因植物细胞系。3.根据权利要求2所述的相关生物材料，其特征在于：A1)所述核酸分子为如下1)或2)或3)所示的基因：1)其编码序列是序列2所示的cDNA分子或序列1所示的基因组DNA分子；2)与1)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1所述的蛋白质的cDNA分子或基因组DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1所述的蛋白质的cDNA分子或基因组DNA分子。4.权利要求1所述的蛋白质或权利要求2或3所述的相关生物材料在如下(1)-(5)中至少一种中的应用：(1)调控植物对棉花枯萎病的抗性；(2)调控植物对棉花黄萎病的抗性；(3)调控植物的谷胱甘肽活性；(4)培育棉花...
【专利技术属性】
技术研发人员：李付广，龚骞，杨召恩，张雪妍，秦文强，杨作仁，武芝侠，
申请(专利权)人：中国农业科学院棉花研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41
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