过敏反应引发剂片段及其应用制造技术

本发明专利技术涉及欧文氏菌属过敏反应引发剂蛋白或多肽在植物中引发过敏反应的分离的片段。也公开了编码欧文氏菌属过敏反应引发片段的分离的ＤＮＡ分子。过敏反应引发剂蛋白或多肽引发过敏反应的分离片段和编码它们的分离ＤＮＡ片段，可以用来赋予植物的抗病性、增强植物生长和／或防治植物虫害。通过在有效赋予抗病性、增强植物生长和／或防治植物或由植物种子培育的植物的虫害的条件下，将非感染形式的过敏反应引发剂蛋白或多肽引发过敏反应的片段施用于所述植物或植物种子上，可以达到这一点。或者，提供用编码过敏反应引发片段的ＤＮＡ分子转化的转基因植物或植物种子，并在有效赋予抗病性、增强植物生长和／或防治植物或由所述植物种子培育的植物的虫害的条件下，种植转基因植物或由所述转基因植物种子产生的植物。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及过敏反应引发剂片段及其应用，所述片段引发过敏反应。
技术介绍
细菌病原体及其植物宿主之间的相互作用一般分为两类(1)相容性的(病原体-宿主)，导致在所述宿主植物中细胞间的细菌生长、症状发展和疾病发展；和(2)不相容性的(病原体-非宿主)，导致过敏反应(发生的一种特有类型的不相容相互作用)，没有进行性的病症。在宿主植物的相容性相互作用期间，细菌群体急剧增加，并且发生进行性症状。在不相容性相互作用期间，细菌群体不增加，不发生进行性症状。过敏反应是一种快速的局部坏死，与植物对许多病原体的主动防御有关(Kiraly，Z.，“侵入者触发的防御过敏性，”第201-224页，载于Plant DiseaseAn Advanced Treatise，第5卷，J.G.Horsfall和E.B.Cowling编辑，Academic Press New York(1980)；Klement，Z.，“过敏性”第149-177页，载于Phytopathogenic Prokaryotes，第2卷，M.S.Mount和G.H.Lacy编辑，Academic Press，New York(1982))。如果高浓度(≥107细胞/ml)的宿主范围有限的病原体(如丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae)或解淀粉欧文氏菌(Erwinia amylovora))浸润到非宿主植物叶中，则容易观察到表现为组织衰萎的由细菌引发的过敏反应(在低水平接种物下坏死仅发生在分离的植物细胞中)(Klement，Z.，“快速检测致植物病假单胞菌的致病性”Nature 199299-300；Klement等，“在烟草叶中由致植物病细菌诱导的过敏反应”Phytopathology 54474-477(1963)；Turner等，“参与过敏反应的植物和细菌细胞之间的定量关系”Phytopathology 64885-890(1974)；Klement，Z.，“过敏性”第149-177页，载于Phytopathogenic Prokaryotes，第2卷，M.S.Mount和G.H.Lacy编辑，Academic Press，New York(1982))。看来在非宿主中引发过敏反应的能力和在宿主中具有致病性有关。正如Klement，Z.，“过敏性”第149-177页，载于PhytopathogenicProkarvotes，第2卷，M.S.Mount和G.H.Lacy编辑，Academic Press，New York所述，这些病原体在与相容宿主的相互作用中也引起尽管延长、但生理学上相似的坏死。此外，产生过敏反应或发病的能力取决于一组命名为hrp的共同的基因(Lindgren，P.B.等，“丁香假单胞菌菜豆致病变种(Pseudomonas syringae pv.‘phaseolicola’)的基因簇控制对菜豆植物的致病性和在非宿主植物上的过敏性”J.Bacteriol. 168512-22(1986)；Willis，D.K.等，“致植物病细菌的hrp基因，”Mol.Plant-Microbe Interact.4132-138(1991))。因此，过敏反应可能保留植物防御本质和细菌致病性基础的线索。hrp基因广泛存在于革兰氏阴性植物病原体中，在这些植物病原体中，它们是成簇的、保守的，在某些情况下可交换(Willis，D.K.等，“致植物病细菌的hrp基因，”Mol.Plant-Microbe Interact.4132-138(1991)；Bonas，U.，“致植物病细菌的hrp基因，”第79-98页，载于Current Topics in Microbiology and ImmunologyBacterial Pathogenesisof Plants and Animals-Molecular and Cellular Mechanisms，J.L.Dangl编辑，Springer-Verlag，Berlin(1994))。几种hrp基因编码与耶尔森氏菌属(Yersinia)、志贺氏菌属(Shigella)和沙门氏菌属(Salmonella)菌(spp.)所用途径相似的蛋白分泌途径，所述蛋白分泌途径分泌动物疾病中必需的蛋白(Van Gijsegem等，“植物和动物致病细菌中致病性决定簇在进化上保守”Trends Microbiol.1175-180(1993))。在解淀粉欧文氏菌、丁香假单胞菌和茄假单胞菌(P.solanacearum)中，已经表明hrp基因控制富含甘氨酸的过敏反应的蛋白引发剂的产生和分泌(He，S.Y.等“丁香假单胞菌丁香致病变种(Pseudomonas syringae pv.syringae)的HarpinPss一种通过Hrp途径分泌且在植物中引发过敏反应的蛋白”Cell 731255-1266(1993)，Wei，Z.-H.等，“解淀粉欧文氏菌的HrpI在harpin分泌中起作用且为一个新蛋白家族的成员”J.Bacteriol.1757958-7967(1993)；Arlat，M.等，“PopA1-一种对特定矮牵牛基因型诱导过敏样反应的蛋白，是通过茄假单胞菌的Hrp途径分泌的”EMBO J.13543-553(1994))。在引起蔷薇科植物火疫病的细菌解淀粉欧文氏菌Ea321中，发现了这些蛋白中的第一种，命名为harpin(Wei，Z.-M.等，“harpin-由植物病原体解淀粉欧文氏菌产生的过敏反应的引发剂”Science 25785-88(1992))。hrpN基因中的突变揭示，解淀粉欧文氏菌在非宿主烟草叶中引发过敏反应和在高度敏感性梨果实中引起病害需要harpin。茄假单胞菌GMI1000 PopA1蛋白具有相似的物理特性，在非该菌株宿主的烟草叶中也引发过敏反应(Arlat等“PopA1-一种对特定矮牵牛基因型诱导过敏样反应的蛋白，是通过茄假单胞菌的Hrp途径分泌的”EMBO J.13543-53(1994))。然而，茄假单胞菌popA突变体在烟草中仍引发过敏反应，并在番茄中引起病害。因此，在革兰民阴性植物病原体中，这些富含甘氨酸的过敏反应引发剂的作用差异很大。已经分离、克隆了其它植物病原体的过敏反应引发剂，并对其进行了测序。这些病原体包括菊欧文氏菌(Erwinia chrysanthemi)(Bauer等，“菊欧文氏菌的HarpinEch软腐致病机理”MPMI 8(4)484-91(1995))、胡萝卜软腐欧文氏菌(Erwinia carotovora)(Cui等，“胡萝卜软腐欧文氏菌胡萝卜软腐亚种(Erwinia carotovora subsp.carotovora)菌株Ecc71的RsmA-突变体在烟草叶中超量表达hrpNEcc并引发过敏反应样反应”MPMI 9(7)565-73(1966))、斯氏欧文氏菌(Erwinia stewartii)(Ahmad等，“harpin不是斯氏欧文氏菌对玉米的致病性所必需的”8thInt’l.Cong.Molec.Plant-Microb.Inter.7月14-19，1996和Ahmad等，“harpin不是斯氏欧文氏菌对玉米的致病性所本文档来自技高网...

【技术保护点】
欧文氏菌属过敏反应引发剂蛋白或多肽的分离片段，其中所述片段在植物中引发过敏反应。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RJ拉拜，韦忠民，SV贝尔，
申请(专利权)人：康乃尔研究基金会有限公司，伊登生物科学有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]