辣椒疫霉生长发育调控蛋白PcAGO5及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种来自辣椒疫霉(Phytophthora capsici)病菌的含有ArgoN、PAZ、MID和Piwi结构域的生长发育调控蛋白PcAGO5及其编码基因与应用。该PcAGO5蛋白具有SEQ ID No.2所示的氨基酸序列，其编码基因具有SEQ ID No.1所示的核苷酸序列。该PcAGO5蛋白的主要作用是辣椒疫霉生长发育所必须的，该蛋白缺失后辣椒疫霉菌丝生长速度降低、孢子囊畸形且数量减少、不产生游动孢子、卵孢子数量减少、丧失致病能力。本发明专利技术的基因在控制辣椒疫霉引起的疫病中具有很高的应用价值，以该基因为作用靶标开发的杀菌剂对控制辣椒疫霉引起的疫病的发生和流行具有重要的实践意义。起的疫病的发生和流行具有重要的实践意义。

【技术实现步骤摘要】
辣椒疫霉生长发育调控蛋白PcAGO5及其编码基因与应用


[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及来自辣椒疫霉(Phytophthora capsici)的含有ArgoN、PAZ、MID和Piwi结构域的生长发育调控蛋白PcAGO5及其编码基因与应用。

技术介绍

[0002]辣椒疫霉(Phytophthora capsici)是典型的腐霉科疫霉属植物病原卵菌，在世界范围分布广泛。作为一种重要的土传病原菌，其有着广泛的寄主范围，可侵染包括茄科中的辣椒、烟草以及豆科、葫芦科等26科70多种蔬菜作物。辣椒疫霉在苗期至果期均会引起植株的病害，并导致作物的根茎部、果实的腐烂，严重时导致植株萎蔫甚至猝倒，对作物产量和品质的影响极大，造成严重的经济损失。辣椒疫霉孢子囊产生的游动孢子是再次侵染的重要来源，可经雨水、土壤和气流等途径传播，游动孢子附着在寄主植物表面后会成为休止孢随后萌发产生菌丝以侵染寄主。在田间存在两种交配型时也会发生异宗配合产生卵孢子，卵孢子有抵御逆境的能力，在环境条件合适时其可萌发产生菌丝侵染寄主。
[0003]在生物体内普遍存在一种由双链RNA引发的基因沉默现象称为RNA干扰(RNA interference，RNAi)，可分为转录水平和转录后水平。具有发卡结构或双链的RNA可以被酶剪切加工形成20
‑
30bp的小RNA，小RNA通过与蛋白Argonaute(AGO)形成基因沉默复合体进而行使基因沉默功能。RNAi对生物的生长发育至关重要，因此形成基因沉默复合体的核心蛋白AGO发挥着非常重要的功能。此外，AGO蛋白还在植物、病原体的外泌体中被发现，揭示了该蛋白在植物免疫及病原菌致病中的关键生物学功能。如果能够破坏辣椒疫霉游动孢子和卵孢子的产生、降低菌丝生长速率，进一步抑制病原菌的致病能力就可以阻断辣椒疫霉正常的病害循环从而控制辣椒疫霉引起的植物疫病的流行。

技术实现思路

[0004]基于此，通过专利技术人的研究发现，辣椒疫霉中存在含有AGO蛋白保守结构域ArgoN、PAZ、MID和Piwi的生长发育调控蛋白PcAGO5。该生长发育调控蛋白与辣椒疫霉的菌丝生长速率、孢子囊产量及形态、游动孢子和卵孢子数量密切相关，并且还与辣椒疫霉的致病力相关。因此，可以通过控制生长发育调控蛋白PcAGO5来阻断辣椒疫霉的正常侵染，达到控制(抑制或阻断)辣椒疫霉病害大规模的传播和流行。
[0005]因此，本专利技术提供了一种辣椒疫霉病菌中含有ArgoN、PAZ、MID和Piwi结构域的生长发育调控蛋白，名称为PcAGO5，是如下A1)或A2)或A3)或A4)：
[0006]A1)氨基酸序列是如SEQ ID NO.2所示的蛋白质；
[0007]A2)在如SEQ ID NO.2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；
[0008]A3)将如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的如SEQ ID NO.2所示的蛋白衍生的蛋白质；
[0009]A4)与如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列相似性在75％以上，优选在85％以上，更优选在95％以上且具有与如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列相同功能的氨基酸序列。
[0010]为了使A1)中的蛋白方便纯化，也可以在如SEQ ID No.2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；所述标签可以为Poly
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Arg(RRRRR)、Poly
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His(HHHHHH)、FLAG(DYKDDDDK)、Strep
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tag II(WSHPQFEK)、c
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myc(EQKLISEEDL)等标签。
[0011]上述A1)
‑
A4)中的生长发育调控蛋白一般来源于自然界中辣椒疫霉病菌中，即一般来讲，其为天然产物，也可以人工表达或者合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述A2)
‑
A4)中蛋白质的编码基因可通过将序列表中SEQ ID NO.2所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个核苷酸对的错义突变，和/或在其5
’
端和/或3
’
端连上述标签的编码序列得到。其中，序列表中SEQ ID NO.2(PcAGO5)由1269个氨基酸残基组成。
[0012]本专利技术目的之二是提供编码所述含有ArgoN、PAZ、MID和Piwi结构域的PcAGO5蛋白的核酸分子。所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA、hnRNA或tRNA等。
[0013]其中，上述PcAGO5蛋白的编码基因为如下B1)或B2)或B3)：
[0014]B1)序列表中SEQ ID NO.1所述的核苷酸序列所示的DNA分子；
[0015]B2)与B1)所示的核苷酸序列的具有75％以上或85％以上或95％以上同一性，且编码上述PcAGO5蛋白的cDNA分子或DNA分子；
[0016]B3)在严格条件下与B1)或B2)限定的核苷酸序列杂交，且编码上述PcAGO5蛋白的cDNA分子或DNA分子。例如在本专利技术中，所述生长发育调控蛋白的DNA序列包括存在于辣椒疫霉病菌不同菌株(例如辣椒疫霉病菌LT1534菌株)中的生长发育调控蛋白的DNA序列。
[0017]在本专利技术中，致病调控蛋白的DNA序列(编码基因和cDNA)可以具体地如SEQ ID No.2所示，序列表中SEQ ID NO.1由3807个核苷酸组成，自序列1的5
’
端第1
‑
3807位核苷酸为编码序列，编码序列表中SEQ ID NO.2所示的蛋白质(PcAGO5)。
[0018]本专利技术之三提供了如上任意一种DNA序列转录得到的RNA序列，优选的，所述RNA分子的序列为如下C1)或C2)：
[0019]C1)如SEQ ID NO.1所示的DNA序列转录的RNA序列的相似性在75％以上，进一步优选在85％以上，更优选在95％以上且具有与如SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.1所示的DNA序列转录的RNA序列相同功能的RNA序列；
[0020]C2)最优选RNA序列为如SEQ ID NO.1所示的DNA序列转录的RNA序列。
[0021]本专利技术之四提供与上述的生长发育调控蛋白、编码基因或上述RNA分子相关的生物材料，为下述D1)至D10)中的任一种：
[0022]D1)含有权利要求2所述编码基因的表达盒；
[0023]D2)含有权利要求2所述编码基因的重组载体、或含有D1)所述表达盒的重组载体；
[0024]D3)含有权利要求2所述编码基因的重组微生物、或含有D1)所述表达盒的重组微生物、或含有D2)所述重组载体的重组微生物；
[0025]D4)含有权利要求2所述编码基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种来自辣椒疫霉(Phytophthora capsici)的含有ArgoN、PAZ、MID和Piwi结构域的生长发育调控蛋白PcAGO5，是如下A1)或A2)或A3)或A4)的蛋白质：A1)由SEQ ID No.2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；A2)在如SEQ ID No.2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；A3)由SEQ ID No.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与辣椒疫霉生长发育相关的由A1)衍生的蛋白质；A4)与SEQ ID No.2所示的氨基酸序列相似性在93％以上，优选在95％以上，更优选在98％以上且具有与如SEQ ID No.2所示的氨基酸序列相同功能的氨基酸序列。2.编码权利要求1所示的生长发育调控蛋白PcAGO5的编码基因；优选的，所述编码基因为如下B1)或B2)或B3)：B1)SEQ ID No.1中所述的核苷酸序列所示的DNA分子；B2)与B1)所示的核苷酸序列的具有75％以上或85％以上或95％以上同一性，且编码权利要求1中所述蛋白质的cDNA分子或DNA分子；B3)在严格条件下与B1)或B2)限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1中所述蛋白质的cDNA分子或DNA分子。3.权利要求2所述的编码基因转录得到的RNA分子；优选的，所述RNA分子的序列为如下C1)或C2)：C1)如SEQ ID No.1所示的DNA序列转录的RNA序列的相似性在75％以上，进一步优选在85％以上，更优选在95％以上且具有与如SEQ ID No.1所示的DNA序列转录的RNA序列相同功能的RNA序列；C2)如SEQ ID No.1中所示的DNA序列转录的RNA序列。4.与权利要求1所示的生长发育调控蛋白PcAGO5、权利要求2所示的编码基因或权利要求3所述的RNA分子相关的生物材料，为下述D1)至D10)中的任一种：D1)含有权利要求2所述编码基因的表达盒；D2)含有权利要求2所述编码基因的重组载体、或含有D1)所述表达盒的重组载体；D3)含有权利要求2所述编码基因的重组微生物、或含有D1)所述表达盒的重组微生物、或含有D2)所述重组载体的重组微生物；D4)含有权利要求2所述编码基因的转基因植物细胞系、或含有D1)所述表达盒的转基因植物细胞系；D5)含有权利要求2所述编码基因的转基因植物组织、或含有D2)所述表达盒的转基因植物组织；D6)含有权利要求2所述编码基因的转基因植物器官、或含有D2)所述表达盒的转基因植物器官；D7)抑制权利要求2所述编码基因表达的核酸分子；优选的，所述核酸分子为敲除权利要求2所述编码基因的核酸分子，或者沉默权利要求2所述编码基因的核酸分子；D8)含有或表达D7)所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因植物细胞系；D9)干扰权利要求3所述RNA分子翻译的核酸分子；D10)含有或表达D9)所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因植物细胞
系。5.权利要求1所述的生长发育调控蛋白PcAGO5、权利要求2所示的编码基因或权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘西莉，钟珊，王治文，张思聪，张博瑞，李瑜，黄中乔，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：