System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() MAPK基因及其在抗杨树真菌感染中的应用制造技术_技高网

MAPK基因及其在抗杨树真菌感染中的应用制造技术

技术编号:40420507 阅读:11 留言:0更新日期:2024-02-20 22:39
本发明专利技术属于植物生物技术领域,尤其涉及一种MAPK基因及其在抗杨树真菌感染中的应用,本发明专利技术通过生物信息学分析,发现PtMAPK3‑1基因是杨树MAPK级联基因家族成员,在杨树的抗逆、抗病过程中扮演了重要的角色。本发明专利技术通过构建表达载体以及根癌农杆菌转基因过表达MAPK3‑1,过表达PagMAPK3‑1在S.musiva侵染后杨树体内ROS的积累,为病原真菌在植株体内的进一步侵染和繁殖提供了营养,发现K8杨中的PagMAPK3‑1在杨树抗病反应中起着负调控作用。本发明专利技术为筛选抗病的杨树品种提供了一种分子标记,同时也为提高杨树的抗病能力提供了一种调控手段。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于植物生物,尤其涉及一种mapk基因及其在抗杨树真菌感染中的应用。


技术介绍

1、随着经济和人口的不断增长,人类对木材产品资源和生物能源原料的需求不断增加,然而由于温度上升、可用水资源有限以及自然灾害发生的概率增加限制了林木的生产力。杨树具有生长速度快、适应性强、轮伐期短等优点,常作为板材和纸浆材在全球范围内广泛种植。然而,长期大面积的种植杨树,杨树也面临着大量的病虫害的侵扰。由sphaerulinamusiva(亚球孢菌s.musiva)引起的溃疡病和叶斑病会导致杨树的过早落叶、光合作用面积下降和茎折断,不仅降低了木材的年产量,更严重会导致杨树的死亡和造林的失败。杨树叶斑病是一种由真菌引起的病害,主要侵染杨树及其亲缘植物。亚球孢属(sphaerulinaspp.)真菌是叶斑病病原菌的一种,能够引起植物的落叶和腐烂,轻者导致产量下降,重者导致植物的死亡。sphaerulinamusiva可引起杨树叶斑病和溃疡病。它原产于东部美洲黑杨(populusdeltoides),并且仅引起叶斑病症状。在容易被感染的杂交杨树上,s.musiva会导致叶片坏死,导致早期的落叶,并在茎和树枝上造成溃疡,从而降低生长速度,使树木容易被微生物定植。目前还没有办法阻止s.musiva在杨树种植地区的蔓延,一旦s.musiva传播进一个区域,就很难清除该真菌。目前,化学和生物防治措施可以很大限度的减少杨树的发病率,此外创制抗病转基因杨树是控制杨树病害的另一有效手段。中国专利cn202210837131.x提出在杨树中过表达因ptocxe06基因,以增强杨树对杨树烂皮病菌抗性。中国专利cn202211588272.9发现了杨树在s.musiva感染中的效应蛋白smcsep3,并提出在杨树中瞬时表达或过表达smcsep3以增强杨树抗s.musiva感染的能力。因此,将基因工程技术和植物抗病性相结合,开展杨树的抗病研究、探索抗病的相关调控机制,对提高杨树人工林成活率、增加木材产量和保护景观生态都具有重要意义。


技术实现思路

1、目前针对s.musiva感染,探索杨树的相关染病、抗病基因、内部的信号通路,采用基因工程的手段提升杨树的抗真菌能力的研究还相对较少,需要进一步的深入。本专利技术的目的即在于探索相关机制机理,提出更多的手段以提升杨树的抗病能力。

2、基于此,本专利技术提出如下技术方案:

3、本专利技术的一个方面,本专利技术提供了一种杨树抗病的负调控基因,所述基因为pagmapk3-1,其核酸序列如seq id no.3所示。

4、本专利技术的一个方面,本专利技术提供了一种表达载体,所述表达载体中含有pagmapk3-1基因,所述pagmapk3-1基因的序列如seq id no.3所示。所述表达载体可以是原核表达载体,也可以是真核表达载体。

5、本专利技术的一个方面,本专利技术提供了一种基因工程菌,所述工程菌中有含有本专利技术所述的表达载体。优选的,所述工程菌为大肠杆菌、根癌农杆菌中的一种。

6、本专利技术的一个方面,本专利技术提供了mapk3-1基因在作为杨树抗s.musiva菌感染的筛选标记中的应用。优选的,所述杨树为毛果杨或84k杨。

7、当被试品种的pagmapk3-1基因表达显著高于野生型杨树k8的表达水平时,则该品种为s.musiva菌感染抗病性较差的品种;当被试品种的pagmapk3-1基因表达显著低于野生型杨树k8的表达水平时,则该品种为s.musiva菌感染抗病性较好的品种。

8、本专利技术的一个方面,本专利技术提供了一种提高杨树抗s.musiva菌感染能力的方法,通过瞬时转染或稳定转染降低杨树体内的mapk3-1基因表达。

9、有益效果

10、通过基因组学分析发现了在盐、干旱和m.brunnea真菌胁迫下,ptmapk3-1、ptmkk7、ptmkk9和ptraf23-1在各种生物和非生物胁迫下的转录水平有明显变化,尤其是ptmapk3-1能够响应多种逆境影响是一种新的mapk家族成员。

11、对过表达pagmapk3-1转基因杨树进行了s.musiva接种后,转基因杨树均表现出更多的坏死病斑,dab染色、pal活性、cat活性、pod活性和mda含量等生理生化指标进一步表明pagmapk3-1在杨树抗病反应中起着负调控作用,为筛选抗病的杨树品种提供了一种分子标记,也为提高杨树的抗病能力提供了一个调控手段。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种杨树抗病的负调控基因,其特征在于,所述基因为PagMAPK3-1,其核酸序列如SEQ ID NO.3所示。

2.一种表达载体,其特征在于,所述表达载体中含有PagMAPK3-1基因,所述PagMAPK3-1基因的序列如SEQ ID NO.3所示。

3.一种基因工程菌,其特征在于,所述工程菌中有含有权利要求2所述的表达载体。

4.根据权利要求3所述的工程菌,其特征在于,所述工程菌为根癌农杆菌。

5.一种如权利要求1所述的基因在作为杨树抗S.musiva菌感染的筛选标记中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于所述杨树为毛果杨或84K杨。

7.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,当被试品种的PagMAPK3-1基因表达显著高于野生型杨树K8的表达水平时,则该品种为S.musiva菌感染抗病性较差的品种;当被试品种的PagMAPK3-1基因表达显著低于野生型杨树K8的表达水平时,则该品种为S.musiva菌感染抗病性较好的品种。

8.一种提高杨树抗S.musiva菌感染能力的方法,其特征在于,通过瞬时转染或稳定转染降低杨树体内的MAPK3-1基因表达。

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【技术特征摘要】

1.一种杨树抗病的负调控基因,其特征在于,所述基因为pagmapk3-1,其核酸序列如seq id no.3所示。

2.一种表达载体,其特征在于,所述表达载体中含有pagmapk3-1基因,所述pagmapk3-1基因的序列如seq id no.3所示。

3.一种基因工程菌,其特征在于,所述工程菌中有含有权利要求2所述的表达载体。

4.根据权利要求3所述的工程菌,其特征在于,所述工程菌为根癌农杆菌。

5.一种如权利要求1所述的基因在作为杨树抗s.musiva菌感染的筛选标记中的应...

【专利技术属性】
技术研发人员:严涵薇吴静孙文项艳
申请(专利权)人:安徽农业大学
类型:发明
国别省市:

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