本发明专利技术提供本氏烟HIR3s基因在制备植物防御病毒侵染危害上的用途以及制备方法,其中所述的方法包括：将NbHIR3.1或NbHIR3.2基因分别构建到植物双元表达载体中，通过电击导入农杆菌菌株；用通过叶盘法获得过表达NbHIR3.1和过表达NbHIR3.2的转基因植物；所述的NbHIR3.1基因为SEQ ID NO：1所示的序列，或者，所述的NbHIR3.2基因为SEQ ID NO：2所示的序列。
【技术实现步骤摘要】
利用本氏烟HIR3s基因获得抗病植物以及该基因的用途
本专利技术涉及基因工程
及植物病害防治领域，尤其涉及植物NbHIR3s基因在植物基础抗性中的应用领域。
技术介绍
在自然环境中，病原物的入侵往往发生在植物整个生长发育过程中，在很多情况下，植物能够正常生长发育并繁衍后代。在长期互作进化过程中，植物产生了一系列防御体系以抵御病原物侵染。植物对病原物的防御网络是一个复杂且精细的系统，包括寄主与病原体的识别、信号传导及防御基因的调控等诸多过程。过敏反应(HR)是植物阻止病原物侵染传播的一种防御机制，其主要特征是侵染周围局部细胞的快速死亡,通过诱导局部的过敏反应即封闭损伤位点以抵御病原菌的进一步侵染。过敏诱导反应基因(HIR)家族被认为是和HR紧密相关的，参与植物对病原物的抗性反应中。目前已鉴定HIR家族的许多成员与普通烟HR诱导蛋白NG1非常相似，NG1作为HR的激活子，能够诱导类HR的坏死斑。大麦快中子突变体植株上HvHIR3上调表达35倍，叶片表现出自发的HR，表明HIR基因能够诱导HR。随后，豆科植物、黄瓜、水稻和小麦中的HIRs被鉴定为与小孢子发育和细菌侵染反应相关。之前的研究主要集中在HIR1，对其他HIRs研究较少。过表达水稻OsHIR1的转基因拟南芥表现出对丁香假单胞杆菌Pst.DC3000的抗性。目前尚不清楚HIR3s是否与其他HIR家族成员类似，能够诱导HR，参与植物对于病原菌的防御反应中。寄主植物为适应外界环境刺激，有效减少生物和非生物胁迫对自身的伤害，在长期演化过程中，通过对逆境信号的感知、信号传导和诱发各种防御基因表达，形成了一系列复杂且精细的HR信号传导机制。Ca2+离子、活性氧、多种激素及其他信号分子在HR的信号传导过程中发挥重要功能。水杨酸(Salicylicacid,SA)、茉莉酸(Jasmonicacid,JA)、乙烯(Ethylene,ETH)三类激素参与HR信号转导过程，在植物防御反应中的重要作用已获得广泛研究与应用。就目前来讲，关于HIR的研究主要集中在HIR1上，对HIRs在植物抵御细菌和真菌病原体侵染的作用研究较多。关于其他HIRs的功能研究还不多，也不清楚HIRs是否参与植物抗病毒侵染的过程。这就有必要发现或者筛选一些其它与抗病有关的基因，从而利用这些基因来制造抗病的植物，从而获得抗病的植株，减少化学农药的危害。
技术实现思路
我们专利技术人小组惊讶地发现水稻条纹病毒(RSV)侵染诱导了寄主本氏烟HIR3s上调表达(基因的核苷酸序列分别为SEQIDNO：1和SEQIDNO：2所示)。我们成功克隆到本氏烟(Nicotianabenthamiana)中两个高度同源的HIR3s基因，NbHIR3.1和NbHIR3.2，分别构建瞬时表达载体。通过叶盘法将上述基因在本氏烟体内成功超表达，与野生型相比，转NbHIR3s基因本氏烟并未出现明显的发育表型差异。摩擦接种RSV，发现转NbHIR3s基因本氏烟植株在RSV侵染后，症状减轻，侵染早期开花正常，不表现矮缩症状，接种叶和系统叶上RSVRNAs显著减少。由此，我们认为NbHIR3s赋予植物对RSV的耐受性。此外，转NbHIR3s基因本氏烟植株接种芜菁花叶病毒(TuMV，马铃薯Y病毒属的典型)和马铃薯X病毒(PVX，马铃薯X病毒属的典型)后，病毒症状缓解，病毒积累量显著降低。转NbHIR3s基因本氏烟植株接种Pst.DC3000后，叶片中的菌量显著低于野生型，说明NbHIR3s对Pst.DC3000也具有较强的抗病性。综上，NbHIR3s赋予本氏烟对RSV、TuMV、PVX和Pst.DC3000的基础抗性。特别地,赋予植物抵抗病毒侵染的基础抗性。因而，本专利技术将本氏烟NbHIR3.1和NbHIR3.2在本氏烟植物体内超表达，并通过抗性鉴定获得耐RSV、TuMV、PVX和Pst.DC3000的具有基础抗性的转基因植物，这是首次将HIR3基因作为一种具有基础抗性的基因用于转基因耐病植物创制。所以，本专利技术的第一个目的是提供本氏烟HIR3s基因在制备植物防御病毒侵染危害上的用途。即来源于本氏烟HIR3s基因在抗RSV、TuMV、PVX及Pst.DC3000侵染上的用途。另一方面，提供来源于本氏烟HIR3s基因在制造抗RSV、TuMV、PVX及Pst.DC3000侵染植物上的用途。本专利技术获取的NbHIR3.1和NbHIR3.2超表达转基因植物，主要应用于植物RSV、TuMV、PVX及Pst.DC3000侵染，减轻这些病毒及细菌病害的为害。在一些方式中，所述的核酸序列为SEQIDNO：1和SEQIDNO：2所示。在一些方式中，所述的植物为本氏烟。在一些方式中，通过把SEQIDNO：1和SEQIDNO：2所示转移到植物体内获得抗病毒的植株。在一些方式中，所示的病毒为RSV、TuMV、PVX病毒中的一种或者几种。在一些方式中，通过农杆菌介导的方法进行基因的转化或者转移。本氏烟(Nicotianabenthamiana)中存在两个高度同源的HIR3s基因，分别命名为NbHIR3.1和NbHIR3.2，基因的核苷酸序列分别为SEQIDNO：1和SEQIDNO：2所示。上述基因序列是利用引物，以本氏烟cDNA为模版，通过普通PCR扩增而来。所以，本专利技术提供一种转基因植物的方法，该方法包括：将NbHIR3.1和NbHIR3.2基因分别构建到植物双元表达载体pCV1300，通过电击导入农杆菌菌株；用通过叶盘法获得过表达NbHIR3.1和过表达NbHIR3.2的转基因本氏烟。在一些方法中，所述的NbHIR3.1和NbHIR3.2基因为SEQIDNO：1和SEQIDNO：2所示的序列。在一些方式中，所述的双元表达载体包括图1所述的结构。在一些方式中，所述的含有如下结构：LB-35sPolyA-HPTII-35s启动子-Nos-目的基因-35s启动子-RB.在一些方式中，所述的双元表达载体包括图2所述的结构。在一些优选的方式中，所获得转基因植物具有防御病毒侵染的功能。在一些方式中，所获得的转基因植物具有防御细菌侵染的功能。在一些方式中，所述的病毒为TuMV，PVX和RSV病毒。所述的细菌为Pst.DC3000细菌。在一些优选的方式中，所获得转基因进植物具有上调SA水平的功能。在一些优选的方式中，转基因进植物通过上调EDS1，NPR1和PR1的表达而提高了SA的含量。有益效果本专利技术对培育具基础抗性的转基因植物具有重要的理论及实际意义，对植物病害防治其他领域也有指导作用。与通过其他抗病毒策略获得的抗性株系相比，本专利技术的最主要优势是HIR3.1和HIR3.2基因是植物体本身存在的基因，相对于其他病毒来源的抗性基因或片断，具有明显的安全性；转HIR3.1和HIR3.2植物对病毒和细菌病害具有基础抗性，抗性更广。附图说明图1.1：含有NbHIR3.1和NbHIR3.2基因的表达载体图谱。图1.2：插入质粒pCV-eGFP-N1载体图谱。图2：转NbHIR3.1和NbHIR3.2基因本氏烟的分子生物学检测图3：转NbHIR3.2基因本氏烟抗RSV分析图4：转NbHIR3.1基因本氏烟抗RSV分析图5：转NbHIR3.2基因本氏烟抗TuMV分析图6：转NbHIR3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.本氏烟HIR3s基因在制备植物防御病毒侵染危害上的用途。
【技术特征摘要】
1.本氏烟HIR3s基因在制备植物防御病毒侵染危害上的用途。2.根据权利要求1所述的用途，所述的HIR3s基因为为SEQIDNO：1或SEQIDNO：2所示的序列。3.根据权利要求1所述的用途，所述的病毒为RSV、TuMV或PVX中的一种或者几种。4.根据权利要求1所述的用途，所述的植物烟草。5.一种获得转基因植物的方法，该方法包括：将NbHIR3.1或NbHIR3.2基因分别构建到植物双元表达载体中，通过电击导入农杆菌菌株；用通过叶盘法获得过表达NbHIR3.1和过表达NbHIR3.2的转基因...
【专利技术属性】
技术研发人员：燕飞，李赛赛，鲁宇文，赵晋平，彭杰军，郑红英，林林，程晔，陈剑平，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。