一种DSF降解酶编码基因fadY及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种DSF降解酶编码基因fadY及其应用。本发明专利技术从不动杆菌(Acinetobacter lactucae)菌株QL‑1中克隆得到了一种新的负责脂肪酸降解的基因‑DSF降解酶编码基因fadY，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。该编码基因fadY在寄主植物中表达后，能够显著提高寄主植物对QS信号分子DSF介导的致病菌的抗病性，能够为QS信号分子DSF的降解提供有效的生物技术手段；因此，所述编码基因fadY、编码蛋白、重组质粒或重组微生物在降解QS信号分子DSF、制备降解QS信号分子DSF的产品、防治QS信号分子DSF介导的致病菌或制备QS信号分子DSF介导的致病菌的防治产品中均具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种DSF降解酶编码基因fadY及其应用
本专利技术属于生物技术及酶基因工程
更具体地，涉及一种DSF降解酶编码基因fadY及其应用。
技术介绍
野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(Xanthomonascampestrispv.campestris，简写Xcc)通过一种可扩散的信号分子(DiffusibleSignalFactor，DSF)的积累来表达致病性基因，可感染所有十字花科蔬菜引起黑腐病，被认为是十字花科植物中危害最大的一种植物病害。DSF是一种脂肪酸分子，其化学结构为顺11-甲基-2-十二烯酸。DSF不仅存在于所有的黄单胞菌(Xanthomonassp.)中，还广泛存在于伯克霍尔德菌(Burkholderiasp.)、铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)和各种海洋细菌中。目前，对于由Xcc引起的黑腐病的防治措施主要为：使用化学农药和抗生素，这些措施不仅引发了环境污染、生态平衡破坏和食品安全等一系列的严重问题，而且也会导致越来越多的致病菌产生耐药性，甚至出现多重耐药性。因此，研究开发一种无污染、无残留、不会使致病菌产生耐药性的有效防控由Xcc引起的黑腐病的策略具有重要意义。群体感应(QuorumSensing，QS)是近年来微生物学领域的重大发现之一，其核心内容是以单细胞形式存在的微生物个体，通过产生和感应小分子化学信号进行广泛的信息交流，从而以群体形式对寄主和外部环境做出协同反应，包括建立侵染和产生抗生素等。目前，研究较多的QS信号包括N-酰基高丝氨酸内酯(N-AcylHomoserineLactone，AHL)和DSF。QS系统的发现为明确病原菌致病调控机理和发展新的病害防控策略提供了一个全新的切入点-群体淬灭(QuorumQuenching，QQ)，即通过淬灭病原菌的信号分子以防止信号分子有效积累，当信号分子浓度降低后就不能激活病原致病基因的表达，从而破坏细胞间的交流，破坏其群体感应系统。群体淬灭策略作用于致病菌产生的信号分子，不作用于致病菌本身，因而不会使致病菌产生抗药性，且这种方式对外界没有副作用，目前其应用研究已经涉及到各个领域如医疗、水产养殖、作物生产和生物淤积，具有操作简便、经济实用、环境友好、效率高且周期短等优点。因此，群体淬灭策略作为一种新型绿色安全病害防控策略，拥有广阔的应用前景，是国际上微生物病害防治技术研究的前沿和热点。群体感应淬灭酶降解微生物信号分子，是目前毒性最小、最为有效的群体感应淬灭途径，应用前景广阔。目前，群体感应淬灭酶的应用研究集中在以下四个方面：(1)将群体感应淬灭酶转入植物，获得转基因植物；例如，Dong等(2000)将芽孢杆菌(Bacillussp.240B1)AiiA内酯酶基因转入马铃薯和烟草，能够控制感染、减轻植物软腐病的症状，首次证明了转基因植物通过其表达的淬灭酶降解QS信号分子AHL，阻断植物病原细胞间的通信来防治病害(AiiA,anenzymethatinactivatestheacylhomoserinelactonequorum-sensingsignalandattenuatesthevirulenceofErwiniacarotovora)。Ban等(2009)后续将AiiA内酯酶基因转入魔芋，极大程度减弱了马铃薯黑胫病病原菌(Pectobacteriumcarotovorum)的致病性(TransgenicAmorphophalluskonjacexpressingsynthesizedacyl-homoserinelactonase(aiiA)geneexhibitenhancedresistancetosoftrotdisease)。(2)将群体感应淬灭酶基因转入微生物，获得转基因淬灭菌；例如，Cho等(2007)将AiiA内酯酶基因转入伯克霍尔德菌(Burkholderiasp.KJ006)降解QS信号分子AHL，防治水稻细菌性谷枯病菌(Burkholderiaglumae)，减轻了稻烂秧病(InterferenceofquorumsensingandvirulenceofthericepathogenBurkholderiaglumaebyanengineeredendophyticbacterium)。(3)从自然界中筛选群体淬灭菌，作为生物降解剂；例如，Nhan等(2010)将来源于鲈鱼胃肠道的AHL降解菌培养物添加到巨型淡水虾(Macrobrachiumrosenbergii)幼虫的饲养池中，或通过将其添加到虾幼体的食物中，增加了虾幼体抗哈维氏弧菌(Vibrioharveyi)的能力，提高了存活率(QuorumquenchingbacteriaprotectMacrobrachiumrosenbergiilarvaefromVibrioharveyiinfection)。(4)从自然界中筛选淬灭酶，纯化后直接用于防治人类和动物病原体；例如，Chen等(2010)的研究表明：纯化后的AHL降解酶(如酰基转移酶AhlM和PvdQ)能够减少铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)毒力因子的表达(HighyieldexpressionofanAHL-lactonasefromBacillussp.B546inPichiapastorisanditsapplicationtoreduceAeromonashydrophilamortalityinaquaculture)。Cao等(2014)将AiiA内酯酶与病原菌嗜水气单胞菌(Aeromonashydrophila)同时注射到鲤鱼或斑马鱼体内，也能够降低其感染(EffectofdietaryN-acylhomoserinlactonaseontheimmuneresponseandthegutmicrobiotaofzebrafish,Daniorerio,infectedwithAeromonashydrophila)。可以看出，以上均是关于降解QS信号分子AHL的研究，而对于降解QS信号分子DSF的研究甚少而且存在较多问题。现有专利(申请号为201910731498.1)公开了DSF群体感应信号降解基因dig1、dig2、dig3和dig4，这些降解基因在降解DSF家族信号中能够广泛应用。但是，该专利中采用Tn5方法筛选菌株中可能的降解基因，耗时大、且很大可能有其他更有效的降解基因没有找到；筛选到的降解基因只是部分影响到菌株的降解能力，并不是十分有效的降解基因；且通过分子生物学手段在致病菌体内表达降解酶之后，接种到植物上仅仅只是部分减轻了发病症状。因此，亟需研发一种快速、能够有效降解QS信号分子DSF，以显著减轻QS信号分子DSF介导的致病菌对寄主植物的危害的方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有降解QS信号分子DSF的方法的缺陷和不足，提供一种DSF降解酶编码基因fadY及其应用。本专利技术采用全基因组测序方法，通过对不动杆菌(Acinetobacterlactucae)菌株QL-1基因组特征分析及功能基因注释的结果，寻找本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种DSF降解酶编码基因fadY，其特征在于，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。/n

【技术特征摘要】
1.一种DSF降解酶编码基因fadY，其特征在于，其核苷酸序列如SEQIDNO.1所示。


2.权利要求1所述编码基因fadY的编码蛋白，其特征在于，其氨基酸序列如SEQIDNO.2所示。


3.一种重组质粒，其特征在于，包含权利要求1所述的编码基因fadY或其片段。


4.一种重组质粒，其特征在于，能够表达出权利要求2所述的编码蛋白。


5.一种重组微生物，其特征在于，能够表达权利要求1所述的编码基因fadY或其片段。


6.一种重组微生物，其特征在于，能够表达出权利要求2所述的编码蛋白。


7.权利要求1所述的编码基因fadY、权利要求2所述的编码蛋白、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈少华，叶田，周田，许旭丹，范兴辉，张炼辉，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44