植物抗病相关基因RLP53及其应用制造技术

本发明专利技术公开了植物抗病相关基因RLP53及其应用，所述基因RLP53的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明专利技术通过edr1抑制子突变体筛选和图位克隆的方法，对植物抗病相关基因RLP53进行了分离和功能鉴定，首次发现并证明RLP53基因在植物对白粉病、假单胞细菌以及卵菌抗性中的作用。在农业生产上，本发明专利技术可以应用于提高作物对病原菌抗性的转基因作物的创制。作物对病原菌抗性的转基因作物的创制。

【技术实现步骤摘要】
植物抗病相关基因RLP53及其应用


[0001]本专利技术属于基因工程
，具体涉及到植物抗病相关基因RLP53及其应用。

技术介绍

[0002]白粉菌是一种重要的真菌病害，在世界各地分布非常广泛，可侵染包括重要农作物如小麦、大麦等近万种植物，对农业生产危害严重。白粉菌侵染植物后，最后产生的孢子可覆盖于植物的叶片以及果实等的表面上，成白粉状，因此称为白粉病。白粉菌可大量繁殖，严重影响植物的生长和发育，甚至造成叶片枯落及死亡。与白粉菌相似，假单胞杆菌细菌及卵菌也能侵染多种植物，包括一些重要作物，对农业生产造成巨大危害。
[0003]为了抵抗各种病原微生物的入侵，植物进化出了复杂的免疫系统。通常植物免疫分为两个层次，即基础免疫和抗病基因介导的免疫。基础免疫通过位于细胞质膜上的模式受体（PatternRecognitionReceptors,PRRs）识别病原菌相关分子特征(Pathogen
‑
AssociatedMolecularPatterns,PAMPs)，从而触发PAMPs触发的免疫反应，也称为PTI，是植物免疫的第一层次。病原菌为了抑制PTI反应，在长期的进化过程中产生了新的致病机制，如病原菌可通过不同方式向植物体内释放效应因子(effector)，破坏植物PTI反应中重要的元件。而有些效应因子又，能够被植物中的抗性基因编码的蛋白所识别。这一层次的免疫反应通常被称为效应因子触发的免疫反应(Effector
‑
TriggeredImmunity,ETI)。通常PTI具有广谱性，而ETI具有较高的特异性。最近研究发现两个层次的抗性互相协同，增强植物对病原菌的抗性。
[0004]早期的研究发现拟南芥edr1突变体比野生型植物具有更强的白粉病抗性，在侵染白粉菌时，产生诱导的细胞死亡。EDR1基因编码一个蛋白激酶，具有激酶活性。遗传学分析实验显示edr1突变体的抗病及细胞死亡表型依赖于水杨酸信号途径。然而，目前对于EDR1介导细胞死亡和植物抗病反应的分子机制依然尚不清楚。为了寻找调控植物抗病性的相关基因，我们筛选了edr1抑制子突变体。我们得到了其中一个突变体，通过定位及测序，我们获得了相应的基因RLP53。通过对该基因的功能研究，我们首次发现RLP53对植物抗病反应具有重要的作用。我们的结果表明RLP53是创建提高抗病性作物的优良候选基因，具有重要的理论价值和广阔的应用前景。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供植物抗病相关基因RLP53及其应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一个植物抗病相关基因RLP53，所述基因RLP53的核苷酸序列如SEQIDNO.1所示，CDS全长2877bp；所述植物为拟南芥。
[0007]进一步的，上述基因RLP53编码的蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO.2所示。
[0008]上述一个植物抗病相关基因RLP53在调控植物对白粉菌、假单胞细菌、卵菌的抗性中的应用；所述植物为拟南芥。
[0009]上述一个植物抗病相关基因RLP53在培育对白粉菌、假单胞细菌、卵菌抗性提高的转基因植物中的应用；所述植物为拟南芥。
[0010]本专利技术的显著优点在于：RLP53基因来源于拟南芥，其相关信号通路研究较为清晰。且RLP53过表达后对植物本身的生长发育无明显影响，可认为特异地在植物抗病反应中发挥功能。
附图说明
[0011]图1：RLP53调控拟南芥对白粉菌的抗性。(A) 大量接种白粉菌表型观察。4周大小的拟南芥植株接种白粉菌G. cichoracearum，8天后取叶片拍照，标尺长度1cm。(B) 叶片台盼蓝染色。接种白粉菌后8天的植株叶片用台盼蓝染色，之后用显微镜观察白粉菌孢子生长与叶片细胞死亡情况并拍照，标尺长度100 μm。(C)白粉菌孢子计数。接种白粉菌后5天取叶片进行台盼蓝染色，在显微镜下统计分生孢子梗。不同小写字母表示统计学显著差异（P＜0.05, one
‑
way ANOVA, Tukey test）。
[0012]图2：RLP53调控拟南芥对丁香假单胞杆菌、卵菌的抗性。(A) 4周大小的拟南芥材料接种Pto DC3000菌株。菌液浓度为OD
600 = 5
×
10
‑4，cfu：菌落数量，pad4突变体作为感病对照。不同小写字母表示统计学显著差异（P＜0.05, one
‑
way ANOVA, Tukey test）。 (B) 2周大小拟南芥材料接种H.a.Noco2后7天进行孢子统计。称取0.1g接菌后的植物材料，加入10mL预冷的去离子水中剧烈涡旋，用血球计数板统计孢子浓度并计算单位重量植物叶片中的H.a.Noco2孢子个数。不同小写字母表示统计学显著差异（P＜0.05, one
‑
way ANOVA, Tukey test）。
[0013]图3：RLP53基因结构、蛋白序列和突变位点及RLP53过表达转基因植株表型。(A) RLP53基因编码区不含内含子，rlp53
‑
2突变位点为第200位碱基T变为A，rlp53
‑
1突变类型为T
‑
DNA插入突变。RLP53预测为受体蛋白，SP:信号肽；NT：NT
‑
LRR结构域；JM:近膜端结构域；TM:跨膜结构域；CD:胞内结构域。 (B) RLP53表达情况，4周大小的野生型及转基因拟南芥材料取材后检测RLP53基因转录水平。 (C) RLP53蛋白在转基因植株中的表达情况。取4周大小的叶片提取总蛋白进行免疫印迹检测，用α
‑
Myc抗体检测RLP53
‑
Myc融合蛋白，用丽春红染料检测到的Rubisco蛋白显示上样量。不同小写字母表示统计学显著差异（P＜0.05, one
‑
way ANOVA, Tukey test）。 (D) 4周大小的Col
‑
0与RLP53过表达植物材料。短日照条件下培养4周的植物材料取地上部分于同一条件下拍照，标尺长度1cm。 (E) 接种白粉菌表型观察。4周大小的拟南芥植株接种白粉菌G. cichoracearum，8天后取叶片拍照。pad4突变体为感病对照。标尺长度0.5cm。 (F) 白粉菌孢子计数。接种白粉菌G. cichoracearum后5天取叶片进行台盼蓝染色，在显微镜下统计分生孢子梗数量。pad4突变体作为感病对照。不同小写字母表示统计学显著差异（P＜0.05, one
‑
way ANOVA, Tukey test）。
具体实施方式
[0014]以下的实施例便于更好地理解本专利技术，但并不限定本专利技术。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。
[0015]实施例1rlp53突变抑制抗白粉病表型分析
（1）本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.植物抗病相关基因RLP53，其特征在于：所述基因RLP53的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，CDS全长2877bp；所述植物为拟南芥。2.根据权利要求1所述的植物抗病相关基因RLP53，其特征在于：所述基因RLP53编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐定中，陈壬杰，
申请(专利权)人：福建农林大学，
类型：发明
国别省市：