一种植物抗病相关蛋白及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种植物抗病相关蛋白及其编码基因与应用。本发明专利技术所提供的植物抗病相关蛋白，具有序列表中ＳＥＱ　　ＩＤ　　№：４的氨基酸残基序列或具有将ＳＥＱ　　ＩＤ　　№：４的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加且与ＳＥＱ　　ＩＤ　　№：４限定的蛋白质具有相同活性的由ＳＥＱ　　ＩＤ　　№：４衍生的氨基酸残基序列。本发明专利技术还提供了该植物抗病相关蛋白的编码基因即植物抗病相关蛋白的基因组基因及其ｃＤＮＡ基因及利用其编码基因提高水稻抗病性的方法。本发明专利技术的植物抗病相关蛋白编码基因可广泛用于增强水稻等植物的抗病性。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物
中一种植物抗病相关蛋白及其编码基因与应用，特别涉及一种植物抗病相关蛋白及其编码基因与提高水稻抗病性的方法。
技术介绍
植物病虫害往往使农业生产蒙受严重损失，农作物产量损失的三分之一可归因于病害。培育和栽培抗病品种，使用农药，高水平的生产管理技术等是防治作物病害的重要措施。但通过常规育种手段获得抗病害作物品种选育历程较长，存在抗性丧失问题，缺乏抗病害的亲本资源；大量使用农药会产生农药残留、病原物产生抗药性等问题。植物基因工程的发展为培育抗病害的作物品种提供了新的手段。植物的抗病方式有固有抗性(被动抗性)和病原诱导抗性(主动抗性)。植物的固有抗性又分固有的结构抗性和固有的化学抗性。固有的结构抗性如植物的蜡质角质层、周皮、表皮毛和根毛、表皮细胞、自然孔口、伤口等；固有的化学抗性如不饱和内酯、含硫化合物、酚类化合物如皂苷(saponin)等植物次生代谢产物。植物的主动抗性也分诱导的结构抗性和诱导的化学抗性。诱导的结构抗性如乳突的形成、维管束内胼胝质的形成、晕斑形成、细胞壁的木质化、细胞壁富含羟脯氨酸糖蛋白积累及细胞壁的交联强化等。诱导的化学抗性如酚类物质含量的增加、植保素的产生和积累、病程相关蛋白(pathogenesis-related protein)如几丁质酶、葡聚糖酶等的产生、糖苷氧化产生有毒物质如HCN、蛋白酶抑制剂的生成、各种活性氧(O2-，H2O2)以及发生过敏性细胞死亡反应等(Dixon RA，Harrison MJ，Lamb CJ.1994.Earlyevents in the activation of plant defense response.Annu.Rev Phytopathol.32479～501)。Flor(Flor.1971.Current status of the gene for gene concept.Annu.Rev.Phytopathol.9275-296.)根据他对亚麻和亚麻锈病菌(Melampsoralini)间小种特异性抗性的研究，提出了基因对基因(gene-for-gene)假说。该假说认为寄主分别含有感病基因(r)和抗病基因(R)、病原物分别含有毒性基因(vir)和无毒基因(avr)，只有当具有相应抗病基因的植物与具有相应无毒基因的病原相遇时，才会激发植物的抗病反应，植物表现为抗病，否则，寄主植物表现为感病。现在多个植物抗病基因和病原物无毒基因的克隆证实了该假说的正确性。过敏性反应(Hypersensitive Response，HR)是植物最常见的抗病表现形式，它几乎总被看作为抗病的标志，但并不是所有的抗病反应均表现HR(KeenNT.1992.The molecular biology of disease resistance.Plant MolBiol.19109-114)。在病原菌侵入点及周围组织的细胞突然死亡，限制了病原菌在体内的定殖和扩展。这种局部的过敏性反应有些情况也可激发整个植株的非专化性的抗病性即系统获得抗性(systemic acquired resistance，以下简称SAR)的表达，此时整个植株对广泛的病原物具有抗性。SAR是植物受生物或化学因子在某部位作用后整株表现出的对较广泛的病原微生物(病毒、细菌、真菌)的抗性，且这种抗性往往能持续较长时间。SAR是植物防卫反应基因特别是PR蛋白类基因被系统诱导表达的结果。水稻(Oryza sativa L.)是我国重要的粮食作物。病害是水稻生产的一个重要制约因素，每年需投入大量的人力、物力和财力用于水稻病害的防治。稻瘟病和白叶枯病是水稻二大主要病害。水稻桂99为广西主栽杂交稻常用恢复系，它为籼稻，对稻瘟病、白叶枯病均表现为中抗。专利技术创造内容本专利技术的一个目的是提供一种植物抗病相关蛋白及其编码基因。本专利技术所提供的植物抗病相关蛋白，名称为SDKB，来源于水稻籼稻品种桂99，具有序列表中SEQ ID№4的氨基酸残基序列或具有将SEQ ID №4的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加且与SEQ ID №4限定的蛋白质具有相同活性的由SEQ ID №4衍生的氨基酸残基序列。序列表中的SEQ ID №4由582个氨基酸残基组成，自N端的第55-194位氨基酸残基为BTB功能域(Broad-complex，Tramtrack and Bric a brac)，自N端的第269-297、298-328和332-361位氨基酸残基为三个连续的锚蛋白重复序列(ankyrin repeats)功能域，该两个功能域可能都与蛋白质相互作用有关。上述植物抗病相关蛋白的编码基因，它的cDNA序列具有下述核苷酸序列之一1)序列表中序列3的多核苷酸；2)编码序列表中SEQ ID №4蛋白质序列的多核苷酸；3)与序列表中序列3限定的核苷酸序列具有90％以上同源性，且编码相同功能蛋白质的核苷酸序列；4)在高严谨条件下可与序列表中的SEQ ID №3限定的DNA序列杂交的核苷酸序列。所述高严谨条件为杂交后用含0.1×SSPE(或0.1×SSC)、0.1％SDS的溶液在65℃下洗膜。序列表中的序列3由1826位碱基组成，该cDNA序列的编码序列为序列表中序列3的自5′端第16-1764位碱基。与所述cDNA序列对应的所述植物抗病相关蛋白的基因组基因，具有下述核苷酸序列之一1)序列表中序列5的多核苷酸；2)编码序列表中SEQ ID №4蛋白质序列的DNA；3)与序列表中序列5限定的核苷酸序列具有90％以上同源性，且编码相同功能蛋白质的核苷酸序列；4)在高严谨条件下可与序列表中的SEQ ID №5限定的DNA序列杂交的核苷酸序列。所述高严谨条件为杂交后用含0.1×SSPE(或0.1×SSC)、0.1％SDS的溶液在65℃下洗膜。序列表中的序列5由4241位碱基组成，自5′端的第1-561位碱基为该基因组基因的第一个外显子，自5′端的第2284-3031位碱基为该基因组基因的第二个外显子，自5′端的第3240-3440位碱基为该基因组基因的第三个外显子，自5′端的第4003-4241位碱基为该基因组基因的第四个外显子，自5′端的第1-3位碱基为该基因组基因的起始密码子ATG，自5′端的第4239-4241位碱基为该基因组基因的终止密码子TGA；自5′端的第562-2283位碱基为该基因组基因的第一个内含子，自5′端的第3032-3239位碱基为该基因组基因的第二个内含子，自5′端的第3441-4002位碱基为该基因组基因的第三个内含子。所述植物抗病相关蛋白的基因组基因的5′端和3′端连接有非编码区，为具有序列表中的序列1的核苷酸序列的DNA。序列表中的序列1由7417个碱基组成，自5′端的第2365-2925位碱基为植物抗病相关蛋白的基因组基因的第一个外显子，自5′端的第4648-5395位碱基为该基因组基因的第二个外显子，自5′端的第5604-5804位核苷酸为该基因组基因的第三个外显子，自5′端的第6367-6605位核苷酸为该基因组基因的第四个外显子，自5′端的第2365-2367位核苷酸为该基因组基因的起始密码子ATG，自5′端的第6603-6605位核苷酸为本文档来自技高网...

【技术保护点】
植物抗病相关蛋白，具有序列表中ＳＥＱＩＤ№：４的氨基酸残基序列或具有将ＳＥＱＩＤ№：４的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加且与ＳＥＱＩＤ　№：４限定的蛋白质具有相同活性的由ＳＥＱＩＤ№： ４衍生的氨基酸残基序列。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯家勋，段承杰，储成才，罗荡平，韦海宏，罗雪梅，梁淑家，唐纪良，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]