一种橡胶树白粉病抗性相关基因HbSGT1b及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种橡胶树白粉病抗性相关基因HbSGT1b及其应用。本发明专利技术通过对HbSGT1b基因转化拟南芥进行该基因的功能研究，验证了转基因拟南芥具有恢复提早开花的能力。该基因可用于橡胶树和其他作物的白粉病抗性和成花发育转基因研究中。本发明专利技术与橡胶树白粉病抗性相关HbSGT1b基因来自橡胶树，不会产生基因漂移，对环境影响较小，为提高植物抗病性和开花发育提供新的基因资源。

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶树白粉病抗性相关基因HbSGT1b及其应用
本专利技术属于基因工程
，具体涉及一种橡胶树白粉病抗性相关基因HbSGT1b及其应用。
技术介绍
橡胶树(Heveabrasiliensis)在生长发育的过程中经常会受到各种生物和非生物胁迫的影响。由半知菌类粉孢属白粉菌(OidiumheveaeSteinmmann)引起的橡胶树白粉病是一种常见的真菌性胁迫病害，在全球各个植胶区均有发现，主要侵染橡胶树的各幼嫩组织，使橡胶树叶片感病甚至造成大面积落叶现象，对天然橡胶的产量造成了很大影响。SGT1(SKP1G-2等位基因抑制子)的结构在所有真核生物中都高度保守。研究发现在植物、人和酵母中，SGT1蛋白质都是由5个结构域组成的：SGT1特异性基序(SGS)，四肽重复结构域(TPR)，两个不保守区(VR1和VR2)和CS基序(Azevedoetal.,2002)。在植物中SGT1与各种蛋白质之间存在相互作用，包括分子伴侣(HSP70，HSP90)和某些SCF泛素连接酶。其中SGT1在蛋白质折叠、蛋白质结构稳定性以及抗病性方面发挥作用，已有研究者发现SGT1参与了大麦对于白粉菌的抗病过程。SGT1中的CS基序与HSP90的ATPase结构域结合。通过两基因的互作调节NB-LRR型R蛋白的稳定性。SGT1可以通过SGS结构域与HSP70相互作用。CS基序还可以与RAR1的CHORD-II结构域结合，SGT1、HSP90和RAR1三者的结合可以提高R蛋白的稳定性以及调控部分R蛋白的抗性。SGT1的SGS基序在与MLA1的LRR结构域的结合过程中起到调节作用。SGT1与SCF泛素连接酶复合体之间存在相互作用，参与了蛋白降解的过程。SGT1与热休克蛋白的保守相互作用表明SGT1在分子伴侣介导的蛋白质的装配和不同蛋白质复合物的形成调节中发挥作用。然而，橡胶树中SGT1基因家族成员的结构与功能尚不清楚。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种橡胶树白粉病抗性相关基因HbSGT1b及其编码蛋白。本专利技术的另一目的在于提供HbSGT1b基因在抗橡胶树白粉病中的应用；本专利技术的第三目的在于提供HbSGT1b基因在促进植物花发育中的应用。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：本专利技术从巴西橡胶树品种热研73397叶片中克隆获得橡胶树白粉病抗性相关基因HbSGT1b基因，其cDNA序列为以下(1)～(4)中任意所述的序列：(1)SEQIDNO:1所示的核苷酸序列；(2)如SEQIDNO:1所示的核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个核苷酸且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列；(3)在严格条件下与SEQIDNO:1所示序列杂交且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列；其中，所述严格条件为在含0.1％SDS的0.1×SSPE或含0.1％SDS的0.1×SSC溶液中，在65℃下杂交，并用该溶液洗膜；(4)与(1)、(2)或(3)的核苷酸序列具有90％以上同源性且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列。测序结果表明，橡胶树HbSGT1b基因全长1161bp，其ORF区长度为1068bp，编码355个氨基酸，所述基因编码的蛋白，其氨基酸序列如SEQIDNO:2所示。等电点为5.34，亲水性平均值为-0.507。通过对HbSGT1b基因的生物信息学分析和受白粉菌侵染处理的表达模式判断，该基因参与橡胶树等植物白粉病和发育途径。本专利技术还提供含有所述橡胶树白粉病抗性相关HbSGT1b基因的表达盒。本专利技术还提供含有所述橡胶树白粉病抗性相关HbSGT1b基因的载体。携带有所述目的基因的表达载体可通过使用Ti质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、微注射、电穿孔等常规生物技术方法导入植物细胞中(Weissbach，1998，MethodforPlantMolecularBiologyVIII，AcademyPress，NewYork，第411-463页；Geiserson和Corey，1998，PlantMolecularBiology，2ndEdition)。本专利技术还提供含有所述橡胶树白粉病抗性相关HbSGT1b基因的工程菌、转基因细胞系。本专利技术还提供所述橡胶树白粉病抗性相关HbSGT1b基因在提高植物(例如，拟南芥、橡胶树等)抗白粉病和开花发育能力中的应用。本专利技术还提供所述蛋白在制备抗橡胶树白粉病药物中的应用。本专利技术还提供所述橡胶树白粉病抗性相关HbSGT1b基因在制备转基因植物中的应用。本专利技术还提供一种转基因植株的构建方法，包括以下步骤：(1)提取橡胶树叶片中的总RNA，反转录得到cDNA第一链；(2)以cDNA第一链为模板，HbSGT1b-F和HbSGT1b-R为引物，所述引物HbSGT1b-F的核苷酸序列如SEQIDNO:3所示，HbSGT1b-R的核苷酸序列如SEQIDNO:4所示，具体为：HbSGT1b-F：5′-TACACTCTATTCTCTTAGCCCAAGC-3′HbSGT1b-R：5′-AACCCTAGAAGAGCAAAAATCTGAC-3′通过PCR扩增反应获得白粉病抗性相关HbSGT1b基因的cDNA序列，并将其cDNA片段连接至pMD18-T载体中并转化大肠杆菌DH5α菌株中进行克隆和测序验证，测序验证正确的质粒命名为HbSGT1b-18T；(3)以HbSGT1b-18T质粒为模板，HbSGT1b-EcoRI-F和HbSGT1b-BamHI-R为引物扩增HbSGT1b基因的ORF(序列如SEQIDNO:9所示)，所述HbSGT1b-EcoRI-F的核苷酸序列如SEQIDNO:5所示，HbSGT1b-BamHI-R的核苷酸序列如SEQIDNO:6所示，具体为：HbSGT1b-EcoRI-F：5′-GGAATTCATGGCCAGCGAGTTGG-3′(下划线为EcoRI酶切位点)HbSGT1b-BamHI-R：5′-CGGGATCCATATTCCCATTTGTTC-3′(下划线为BamHI酶切位点)扩增产物经EcoRI和BamHI双酶切后连接至经相同酶切后的表达载体，利用电击法将带有HbSGT1b基因ORF的质粒转化农杆菌GV3101菌株；(4)利用转基因技术将带有HbSGT1b基因的农杆菌转化目标植物拟南芥Col-0，获得转基因稳定遗传植株。本专利技术进一步提供橡胶树白粉病抗性相关HbSGT1b基因的荧光定量PCR检测引物，引物HbSGT1b-QF的序列如SEQIDNO:7所示，引物HbSGT1b-QR的序列如SEQIDNO:8所示，具体为：HbSGT1b-QF：5′-TGTTCCACTGAGTGCTACAC-3′HbSGT1b-QR：5′-CCAGGGACATTGATGGTAAC-3′分别检测橡胶树胶乳、花、树皮、茎和叶片五种组织，经过白粉病侵染后橡胶树叶片HbSGT1b基因的表达情况，结果表明，HbSGT1b基因在花中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种橡胶树白粉病抗性相关基因HbSGT1b，其cDNA序列为以下(1)～(4)中任意所述的序列：/n(1)SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；/n(2)如SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个核苷酸且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列；/n(3)在严格条件下与SEQ ID NO:1所示序列杂交且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列；/n(4)与(1)、(2)或(3)的核苷酸序列具有90％以上同源性且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列。/n

【技术特征摘要】
1.一种橡胶树白粉病抗性相关基因HbSGT1b，其cDNA序列为以下(1)～(4)中任意所述的序列：
(1)SEQIDNO:1所示的核苷酸序列；
(2)如SEQIDNO:1所示的核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个核苷酸且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列；
(3)在严格条件下与SEQIDNO:1所示序列杂交且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列；
(4)与(1)、(2)或(3)的核苷酸序列具有90％以上同源性且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列。


2.根据权利要求1所述基因编码的蛋白，其氨基酸序列如SEQIDNO:2所示。


3.含有权利要求1所述基因的表达盒。


4.含有权利要求1所述基因的载体。


5.含有权利要求1所述基因的工程菌。


6.权利要求1所述的基因在抗橡胶树白粉病中的应用。


7.权利要求1所述的基因在促进植物花发育中的应用。


8.权利要求2或3所述的蛋白在制备抗橡胶树白粉病药物中的应用。


9.一种转基因植株的构建方法，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王萌，张宇，李晓娜，万三连，肖化兴，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：海南;46