一种甘蔗梢腐病效应因子Fs13311基因及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种甘蔗梢腐病效应因子Fs13311基因及其应用，涉及基因工程技术领域，Fs13311基因来自普通甘蔗梢腐病病原菌，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；所述甘蔗梢腐病效应因子Fs13311基因编码的蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示；所述甘蔗梢腐病效应因子Fs13311基因编码蛋白质中的具有分泌活性的信号肽；所述Fs13311基因、所述Fs13311基因编码的蛋白质、所述的信号肽在制备抗甘蔗梢腐病真菌肽药物中的应用；甘蔗梢腐病效应因子Fs13311可以诱发植物自身免疫应答，通过烟草叶片的瞬时表达，发现该效应因子可以诱导本氏烟草叶片细胞死亡。可以诱导本氏烟草叶片细胞死亡。可以诱导本氏烟草叶片细胞死亡。

【技术实现步骤摘要】
一种甘蔗梢腐病效应因子Fs13311基因及其应用


[0001]本专利技术涉及基因工程
，尤其涉及一种甘蔗梢腐病效应因子Fs13311基因及其应用。

技术介绍

[0002]甘蔗(Saccharum spp.)作为世界上最重要的糖料作物，在提供了80％的蔗糖产量的同时，也是重要生物能源作物，因此被誉为影响世界的作物
[1]。由多种镰孢菌(Fusarium sacchari)引起的甘蔗梢腐病是一种重要的世界性甘蔗真菌病害，且近年来在我国呈明显加重趋势，尤其是广西蔗区危害更为严重，平均减产10～20％，蔗糖分下降4.1～5.6％。随着甘蔗的连年种植、新台糖等易感病品种的大面积推广、化肥的过度施用以及气候变化等因素的影响，甘蔗梢腐病发生逐年加重，严重制约甘蔗产业的可持续发展。
[0003]在植物与病原菌长期的共进化过程中，植物形成了复杂的免疫应答系统，以免受病原微生物的胁迫。植物细胞壁由蛋白质、多糖和脂类构成，其中多糖占90％。细胞壁作为植物的第一道壁垒，是植物病原菌入侵寄主特有的挑战。病原菌识别寄主后会分泌大量的碳水化合物活性酶(Carbohydrate
‑
active enzymes,CAZymes)，以破坏细胞壁结构并帮助病原菌穿透、入侵并成功定殖植物
[2]。目前已知CAZymes有六大类家族，分别是糖苷水解酶家族(Glycoside hydrolases,GHs)、多糖裂合酶家族(Polysaccharide lyases,PLs)、糖基转移酶家族(Glycosyl transferases,GTs)、碳水化合物酯酶家族(Carbohydrate esterases,CEs)、辅助活性酶家族(Auxiliary activity enzymes,AAs)和碳水化合物结合模块家族(Carbohydrate
‑
binding modules,CBMs)
[3
‑
4]。病原菌分泌这些细胞壁降解酶，会被植物细胞表面的模式受体(Patternrecognitionreceptors，PRRs)所识别，并激活病原相关分子模式诱发的植物免疫(Pathogen associated molecular patterns triggered immunity，PTI)。例如，真菌内聚半乳糖醛酸酶能够被拟南芥富含亮氨酸重复序列类受体蛋白AtRLP42所识别，并激活下游的免疫响应
[5]。绿色木霉分泌的受乙烯诱导的木聚糖酶，能够被番茄的受体蛋白LeEIX1和LeEIX2所识别，并诱导番茄细胞产生超敏反应
[6
‑
7]。此外，CAZymes还能够间接诱导植物的免疫应答，大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)分泌的细胞外角质酶VdCUT11，可以通过降解植物细胞壁聚合物，形成损伤相关分子模式(Damage
‑
associated molecular patterns,DAMPs)，从而触发植物的免疫应答
[8]。以上被鉴定的并且能够影响植物免疫应答的CAZymes大多属于GH蛋白家族，说明该家族蛋白在病原菌与寄主间的相互作用中发挥重要作用。
[0004]目前GHs是CAZymes中最大的蛋白家族，也最受科研人员关注。截止到现在，已经发现其有171个亚家族成员，并命名为GH1
‑
GH171
[9]。GHs的差异表达使得不同病原菌对植物细胞壁分解能力有所差异，具体表现在病原菌不同的寄生特性中，因此病原菌的GH种类可能会影响其对寄主植物的营养类型
[10]。研究表明，大豆疫霉(Phytophthora sojae)GH12家族成员XEG1蛋白是大豆疫霉的重要毒力因子能够触发PAMP，并引发植物的免疫反应
[11]；灰霉病菌(Botrytis cinerea)中的GH11家族成员木聚糖酶Xyn11能够诱导植物细胞死亡，同时
也是灰霉病菌致病力所必需的
[12]；大丽轮枝菌GH12家族成员VdEG1和VdEG3能够诱导本式烟草的细胞死亡及免疫反应
[13]；寄生疫霉菌(Phytophthora parasitica)GH10家族成员ppxyn1和ppxyn2是重要的致病因子，对其入侵本氏烟草和番茄至关重要
[14]；核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)的木葡聚糖酶(Endo
‑
β
‑
1,4
‑
xylanase)SsXyl1缺失突变体不能形成子囊盘并丧失对寄主的致病性
[15]。稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)GH18家族成员MoChi1能够干扰水稻OsMBL1对几丁质的识别并导致植物感病
[16]。以上研究表明GHs家族蛋白对病原菌的致病性至关重要，并且病原菌调控植物免疫响应的关键组分，也可以作为分子育种技术改良植物抗性的重要靶标。
[0005]自1896首次发现甘蔗梢腐病以来，该病已经遍布世界范围内所有甘蔗种植区，解析该病原菌的致病机理，对指导甘蔗抗病育种和绿色防控具有重要意义。
[0006]目前，缺乏一种可以诱发植物自身免疫的真菌肽效应因子。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甘蔗梢腐病效应因子Fs13311基因，来自普通甘蔗梢腐病病原菌，其特征在于，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。2.权利要求1所述甘蔗梢腐病效应因子Fs13311基因编码的蛋白质，其特征在于，所述蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。3.权利要求2所述甘蔗梢腐病效应因子Fs13311基因编码蛋白质中的具有分泌活性的信号肽。4.一种用于克隆权利要求1所述甘蔗梢腐病效应因子Fs13311基因的引物对，其特征在于，所述引物对为PVX
‑
Fs13311引物对、pSUC2
‑
Fs13311SP引物对、Fs13311
‑
RT引物对中的一种；所述的PVX
‑
Fs13311的正向引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示；所述的PVX
...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡琴，张木清，洪天澍，吴登，王璐璐，姚伟，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：