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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物,具体涉及一种植物抗病相关基因cpck2及其应用。
技术介绍
1、白粉菌属于子囊菌门白粉菌目,是一种专性活体营养型真菌。在适宜条件下,菌丝体分生孢子萌发形成侵染钉,穿透寄主表皮细胞形成吸器,获取生长繁殖所需的营养物质,严重影响了植物的生长发育,威胁着禾本科、葫芦科、茄科、豆科等农作物的产量,在农业生产中给农民带来巨大的经济损失。丁香假单胞菌为植物十大细菌性病害之首,是典型的半活体营养型细菌,主要定殖于细胞质外体,在侵染的早期不会引起细胞死亡,但随着在植物体内不断繁殖,它会分泌毒素以诱发细胞死亡和病害发生,进而导致植物萎蔫。一直以来农业生产上防治这些病害的主要方法是使用化学农药,这无疑增加了环境污染,同时农药残留威胁着食品安全。另外,病原菌经历不断进化,产生的抗药性也影响了防控效果。目前培育和推广广谱抗病品种是抵御病原菌最持久、有效的方法,因此深入挖掘植物体内抗病相关基因并研究其功能对于减少作物病害、提高作物产量具有重要的理论意义和应用价值。
2、植物感受病原菌的入侵后会迅速启动天然免疫系统进行防御。目前认为植物的天然免疫系统主要分为两个层次,即pti(pamp-triggered immunity)和eti(effector-triggered immunity)。由位于植物细胞表面的模式识别受体prrs(pattern recognitionreceptors)识别病原菌的保守成分,进而将免疫信号通过胞质型类受体激酶、mapk级联通路等向下游传递,触发一系列免疫反应,称为pti。pti反应具有广谱
3、越来越多的研究表明,叶绿体除了作为一个主要的光合作用场所,在植物抗病反应中也发挥着重要作用。叶绿体是细胞内活性氧(ros)的产生以及植物抗性激素水杨酸(sa)和茉莉酸(ja)合成的主要场所。cpck2是一个定位于叶绿体的酪蛋白激酶α亚基。cpck2被报道参与调控叶绿体基因表达及多种叶绿体细胞代谢过程。另外,cpck2参与了植物耐热性和脱落酸(aba)信号等非生物胁迫反应,然而,目前没有关于cpck2在生物胁迫反应中的功能研究。
4、本专利技术以拟南芥和多种病原菌,包括白粉菌和丁香假单胞菌的互作为研究体系,通过对cpck2基因功能的分析,首次发现了cpck2基因突变后显著增强了植物对白粉菌和丁香假单胞菌的抗性。本专利技术研究结果为作物抗病育种提供了一个优良候选基因,显示了重要的应用前景。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种植物抗病相关基因cpck2及其应用。
2、为实现上述目的,采用以下技术方案:
3、cpck2基因在调控植物抗病性中的应用,所述cpck2基因的cds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;所述抗病性为抗白粉菌和/或丁香假单胞菌;所述植物为拟南芥。
4、拟南芥cpck2-1突变体在提高植物抗病性中的应用,所述拟南芥cpck2-1突变体的拟南芥突变体库编号为cs355016;所述抗病性为抗白粉菌和/或丁香假单胞菌;所述植物为拟南芥。拟南芥cpck2-1突变体受白粉菌侵染后,叶片上分生孢子数量显著低于野生型;所述拟南芥cpck2-1突变体受丁香假单胞菌侵染后,叶片上的细菌生长量显著低于野生型。
5、拟南芥cpck2-2突变体在提高植物抗病性中的应用,所述拟南芥cpck2-2突变体是通过crispr/cas9敲除制备得到,靶点序列如seq id no.3所示;所述抗病性为抗白粉菌;所述植物为拟南芥。拟南芥cpck2-2突变体受白粉菌侵染后,叶片上分生孢子数量显著低于野生型。
6、一种提高植物抗病性的方法,所述方法包括对植物中cpck2基因进行表达抑制的步骤;所述cpck2基因的cds序列如seq id no.1所示,其编码的蛋白的氨基酸序列如seq idno.2所示;所述抗病性为抗白粉菌和/或丁香假单胞菌;所述对植物中cpck2基因进行表达抑制为利用t-dna插入突变或crispr/cas9技术对植物cpck2基因进行表达抑制;所述植物为拟南芥。
7、本专利技术的显著优点在于:
8、拟南芥cpck2基因突变后与野生型相比对白粉菌和丁香假单胞菌的抗病性显著提高。本专利技术首次确认了cpck2基因参与调控植物对多种病原菌的抗病性,因此该专利技术为作物抗病育种和对多种病原菌的防治提供了重要的靶标基因。
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1.CPCK2基因在调控植物抗病性中的应用,其特征在于:所述CPCK2基因的CDS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;所述抗病性为抗白粉菌和/或丁香假单胞菌。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述植物为拟南芥。
3.拟南芥cpck2-1突变体在提高植物抗病性中的应用,其特征在于:所述拟南芥cpck2-1突变体的拟南芥突变体库编号为CS355016;所述抗病性为抗白粉菌和/或丁香假单胞菌。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于:所述植物为拟南芥。
5.拟南芥cpck2-2突变体在提高植物抗病性中的应用,其特征在于:所述拟南芥cpck2-2突变体是通过CRISPR/Cas9敲除制备得到,靶点序列如SEQ ID NO.3所示;所述抗病性为抗白粉菌。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于:所述植物为拟南芥。
7.一种提高植物抗病性的方法,其特征在于:所述方法包括对植物中CPCK2基因进行表达抑制的步骤;所述CPCK2基因的CDS序列如SEQ ID
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:所述对植物中CPCK2基因进行表达抑制为利用 T-DNA插入突变或CRISPR/Cas9技术对植物CPCK2基因进行表达抑制。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:所述植物为拟南芥。
...【技术特征摘要】
1.cpck2基因在调控植物抗病性中的应用,其特征在于:所述cpck2基因的cds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;所述抗病性为抗白粉菌和/或丁香假单胞菌。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述植物为拟南芥。
3.拟南芥cpck2-1突变体在提高植物抗病性中的应用,其特征在于:所述拟南芥cpck2-1突变体的拟南芥突变体库编号为cs355016;所述抗病性为抗白粉菌和/或丁香假单胞菌。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于:所述植物为拟南芥。
5.拟南芥cpck2-2突变体在提高植物抗病性中的应用,其特征在于:所述拟南芥cpck2-2突变体是通过crispr...
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