源于希金斯炭疽菌的真菌致病性基因ChAtg8及应用制造技术

本发明专利技术公开了源于希金斯炭疽菌的真菌致病性基因ChAtg8及应用。具体公开了核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的基因、氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示的蛋白、或核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示的启动子中的一种或几种，作为药物靶点在设计或筛选抗植物真菌药物中的应用。本发明专利技术利用基因敲除技术和基因回补技术证明了希金斯炭疽菌中的一个对希金斯炭疽菌致病力具有关键性作用的致病性基因ChAtg8。以ChAtg8基因作为药物开发的靶标，通过对大量化合物进行筛选，可以找到能够与药靶起作用的物质，为开发新型的抗真菌药物提供了特异的药物作用靶标。因此，致病性基因ChAtg8在防治植物真菌及真菌病害中具有广阔的应用空间和前景。

【技术实现步骤摘要】
源于希金斯炭疽菌的真菌致病性基因ChAtg8及应用
本专利技术涉及微生物基因工程
，更具体地，涉及源于希金斯炭疽菌的真菌致病性基因ChAtg8及应用。
技术介绍
希金斯炭疽菌(ColletotrichumhigginsianumSacc.)，又称希金斯刺盘孢，俗称十字花科(Brassicaceae)植物炭疽菌，可为害芸薹属(Brassica)和萝卜属(Raphanus)等蔬菜、油菜以及模式植物拟南芥等为数众多的十字花科植物，尤其是严重侵害菜心、大白菜、甘蓝和萝卜等蔬菜，引起严重的炭疽病，造成严重的经济损失。由希金斯炭疽菌引起的菜心炭疽病是菜心上最常见和最严重的病害之一，由于华南地区高温高湿的气候条件非常适合该病的发生，致使该病严重时农业的产量损失可达30％～40％，这成为了制约菜心产量和品质的重要因素。希金斯炭疽菌主要通过菌丝体或孢子盘随病残体或在种子上进行越冬，其生长需要适合的温度光照。在下一年的春季时，菌丝体或分生孢子侵染寄主植物，在病组织上产生分生孢子盘，随之繁殖出较多的分生孢子，当分生孢子与水相遇后，孢子萌发产生芽管，之后芽管顶端开始膨大形成附着孢；附着孢成熟黑化后产生巨大的膨压，然后产生侵入钉，侵入钉穿透植物表皮细胞后产生侵染囊泡，随后囊泡形成初生菌丝，初生菌丝粗大、分支较多并集中在侵入的第一个细胞中，而植物此时还处于活体阶段。随后，初生菌丝迅速发展为细长的次生菌丝，侵染周围相邻的细胞。希金斯炭疽菌与拟南芥的互作是一种研究植物病原真菌-寄主植物相互作用的典型模型，希金斯炭疽菌具有许多病原真菌共有的植物致病侵染循环，包括孢子产生、萌发、附着孢形成、侵入钉形成、侵入菌丝生长等致病过程。目前，在其他的植物病原真菌中，已有一些致病相关基因的专利报道，比如，专利CN103275994A已经在稻瘟病菌中克隆到相关的真菌致病性基因Mosyn8，CN105483138A在灰霉病菌中克隆到真菌致病性基因BcAtm1。但希金斯炭疽菌的致病过程是一个复杂的分子过程，虽然目前参与植物真菌致病过程的较多基因都有研究，但涉及到希金斯炭疽菌致病性相关基因的研究却寥寥无几，其致病过程的分子机制更是不清楚。而且炭疽菌属的致病相关基因尚无报道，希金斯炭疽菌致病相关基因的研究则更为稀少。鉴定、克隆植物病原真菌的致病基因，尤其是与侵入过程相关的基因，可以为设计、筛选抗真菌药物提供更多有用的新靶点。因此，亟需通过研究希金斯炭疽菌致病的分子机制，利用分子生物学技术鉴定、克隆新的在希金斯炭疽菌的致病过程中具有重要功能的致病性基因，为设计筛选新的抗真菌药物提供有用的药物靶点，从而开发、设计出新型的抗真菌药物。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种新的、对希金斯炭疽菌等真菌的菌丝生长、分生孢子产生、分生孢子萌发、附着胞形成以及对致病力有重要影响的真菌致病性基因ChAtg8及其应用。本专利技术的第一个目的是提供核苷酸序列如SEQIDNO.1所示的基因、氨基酸序列如SEQIDNO.3所示的蛋白或核苷酸序列如SEQIDNO.4所示的启动子中的一种或几种，作为药物靶点在设计或筛选抗植物真菌药物中的应用。本专利技术的第二个目的是提供所述的基因、蛋白或启动子的抑制剂在抗植物真菌中的应用。本专利技术的第三个目的是提供所述的基因、蛋白或启动子中的一种或几种在设计或筛选抑制植物真菌的菌丝生长、分生孢子萌发、附着胞形成和/或致病力的药物中的应用。本专利技术的第四个目的是提供所述的基因、蛋白或启动子的抑制剂在抑制植物真菌的菌丝生长、分生孢子萌发、附着胞形成和/或致病力中的应用。本专利技术的第五个目的是提供一种防治植物炭疽菌和/或炭疽病的药物。本专利技术的第六个目的是提供一种防治植物炭疽菌和/或炭疽病的方法。为了实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：本专利技术通过构建ChAtg8基因同源置换载体，利用农杆菌介导的转化将载体转入野生型希金斯炭疽菌中，得到基因缺失突变体ΔChAtg8；在基因缺失突变体ΔChAtg8中，重新引入ChAtg8基因，突变体的表型恢复。本专利技术利用基因敲除技术和基因回补技术证明了希金斯炭疽菌中的一个对希金斯炭疽菌的菌丝生长、分生孢子萌发、附着胞形成以及致病力具有关键性作用的致病性基因ChAtg8，其核苷酸序列如SEQIDNO.1所示，其cDNA的核苷酸序列如SEQIDNO.2所示，其编码的蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO.3所示，该基因的启动子、编码蛋白的表达和修饰可以作为药物设计和筛选的靶点。因此，本专利技术要求保护以下应用：核苷酸序列如SEQIDNO.1所示的基因、氨基酸序列如SEQIDNO.3所示的蛋白或核苷酸序列如SEQIDNO.4所示的启动子中的一种或几种，作为药物靶点在设计或筛选抗植物真菌药物中的应用。所述的基因、蛋白或启动子的抑制剂在抗植物真菌中的应用。所述的基因、蛋白或启动子中的一种或几种在设计或筛选抑制植物真菌的菌丝生长、分生孢子萌发、附着胞形成和/或致病力的药物中的应用。所述的基因、蛋白或启动子的抑制剂在抑制植物真菌的菌丝生长、分生孢子萌发、附着胞形成和/或致病力中的应用。优选地，所述植物真菌为希金斯炭疽菌ColletotrichumhigginsianumSacc.。设计和筛选能够破坏核苷酸序列如SEQIDNO.1所示的希金斯炭疽菌致病性基因ChAtg8的表达、剪切，以及抑制氨基酸序列如SEQIDNO.3所示的蛋白表达的化合物，或设计和筛选能对该蛋白的氨基酸序列进行修饰的化合物，从而开发出新的抗真菌药物。因此，本专利技术要求保护一种防治植物炭疽菌和/或炭疽病的药物，包含所述的基因、蛋白或启动子的抑制剂。优选地，所述植物炭疽菌为希金斯炭疽菌ColletotrichumhigginsianumSacc.。优选地，所述炭疽病为希金斯炭疽菌ColletotrichumhigginsianumSacc.所引起的炭疽病。本专利技术还要求保护一种防治植物炭疽菌和/或炭疽病的方法，抑制所述的基因、蛋白或启动子的表达。优选地，所述植物炭疽菌为希金斯炭疽菌ColletotrichumhigginsianumSacc.。优选地，所述炭疽病为希金斯炭疽菌ColletotrichumhigginsianumSacc.所引起的炭疽病。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术利用基因敲除技术和基因回补技术证明了希金斯炭疽菌中的一个对希金斯炭疽菌的菌丝生长、分生孢子萌发、附着胞形成以及致病力具有关键性作用的致病性基因ChAtg8，该基因的启动子、编码蛋白的表达和修饰可以作为药物设计和筛选的药物靶点。2、希金斯炭疽菌借助分生孢子在广东菜心等十字花科蔬菜叶片之间传播，分生孢子是十字花科炭疽病的病害循环中的一个环节，消灭分生孢子或抑制分生孢子产生，从而切断病害循环是防止炭疽病流行的一个有效措施。ChAtg8基因和希金斯炭疽菌的致病性密切相关，孢子、附着胞是希金斯炭疽菌侵入寄主植物的重要结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的基因、氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示的蛋白或核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示的启动子中的一种或几种，作为药物靶点在设计或筛选抗植物真菌药物中的应用。/n

【技术特征摘要】
1.核苷酸序列如SEQIDNO.1所示的基因、氨基酸序列如SEQIDNO.3所示的蛋白或核苷酸序列如SEQIDNO.4所示的启动子中的一种或几种，作为药物靶点在设计或筛选抗植物真菌药物中的应用。


2.权利要求1中所述的基因、蛋白或启动子的抑制剂在抗植物真菌中的应用。


3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述植物真菌为希金斯炭疽菌ColletotrichumhigginsianumSacc.。


4.权利要求1中所述的基因、蛋白或启动子中的一种或几种在设计或筛选抑制植物真菌的菌丝生长、分生孢子萌发、附着胞形成和/或致病力的药物中的应用。


5.权利要求1中所述的基因、蛋白或启动子的抑制剂在抑制植物真菌的菌丝生长、分生孢子萌发、附着胞形成和/或致...

【专利技术属性】
技术研发人员：周而勋，祝一鸣，段灵涛，何九卿，舒灿伟，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44