本发明专利技术公开了一种稻瘟病菌无毒基因AvrPik/kp/km/kh/7及其应用。所述稻瘟病菌（Magnaporthe?oryzae）新无毒基因AvrPik/kp/km/kh/7具有SEQ?ID?No.1所示的带有启动子的DNA序列，具有SEQ?ID?No.2所示的cDNA序列。所述基因在自然界中存在3个SNP单元型。本发明专利技术还涉及了根据该基因的结构及其功能设计新型农药的分子靶点；将该基因和相应的抗病基因共价导入水稻等寄主植物培育抗病品种；根据该基因序列产生的特异性分子标记在田间稻瘟病菌群体监测中的应用；以及根据监测的结果指导抗病品种合理布局中的应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于基因工程
，具体涉及一种水稻稻瘟病菌无毒基因 ^？/姑/7及其应用。
技术介绍
水稻(ftrza sativa L.)是全世界数十亿人口赖以生存的重要粮食作物和重要的工业原料，同时也是多种病虫害的宿主(Normile，2008)。由病原真菌ife卵orj^ae (无性态:/^ricWaria oryzae Sacc.)引起的稻瘟病是世界水稻生产上最具毁灭性的病害之一，每年都造成10 30%的水稻产量损失(Baker et al.，1997)。而且该菌还能够侵染麦类、谷类等50多种禾本科植物。从环境保护与农业的可持续发展的观点来看，抗病品种的育成与利用是防治稻瘟病最安全有效的方法。但是，由于稻瘟病菌群体的多样性及易变性，使得抗病品种的抗性不稳定；以致抗病品种的感病化问题一直没有得到解决。稻瘟病菌菌株能否在特定品种上侵染、致病是由该病原菌菌株的无毒基因的产物与寄主植物的抗病基因产物之间的互作决定的。因此，对无毒基因产物结构的分析与研究，是了解病原菌小种和寄主品种专化性互作的生化基础，从病原菌无毒基因着手，可望阐释稻瘟病菌与水稻的互作关系，以及病原菌的致病机理，从而，为稻瘟病抗病育种打下坚实的基础，对于植物病害的预防和控制具有重要的指导意义。稻瘟病菌与水稻的相互关系是符合“基因对基因”假说的(Flor，1947; Silue et al. , 2000; Bryan et al.，2000; Orbach et al. 2000)。也就是说，抗病品种的感病化是由于原来与抗病品种所持的抗病基因对应的、稻瘟病菌所具有的无毒基因向致病性方向发生了突变而导致的(Kiyosawa 1966; Joosten et al. , 1994; Zeigler et al. , 1994; Bryan et al.，2000; Orbach et al. 2000)。因此，理论上分析，要想从根本上解决抗病品种的感病化问题，就必须把焦点集中在抗病基因和无毒基因上，以分子生物学手段为先导，结合植物遗传育种学、植物病理学、以及微生物学的基础理论与技术来深入研究它们各自的作用机制，以及两者之间的相互作用。毋庸质疑，这些研究一旦获得突破将使人们深刻地了解植物与病原菌之间存在的基因对基因关系的实质，继而为其防治提供全新的理论与途径(Wit, 1992; Bryan et al. , 2000; Orbach et al. 2000)。迄今，已克隆的9个稻瘟病菌无毒基因根据其功能可以分为两类。第一类无毒基因编码种间特异性的激发子。这一类包括了对弯叶画眉草表现非致病特异性的/"观(pathogenicity on weeping lovegrass)基因家族。在这个基因家族中，PWL2首先通过染色体步移的方法被克隆到，该基因起着阻止稻瘟病菌株侵染弯叶画眉取Eragrostis carra/a)的作用(Sweigard et al.，1995)。用/^ZJ 转化对弯叶画眉草有致病性的野生型菌株，转化子失去了弯叶画眉草的致病性，却完全保留了对其它寄主的致病性。这说明Z^ZJ 尽管是一个决定寄主范围的基因，但其功能与经典定义的无毒基因是一样的。/^ZJ 编码富含甘氨酸的亲水性蛋白，内含一个信号肽。稻瘟菌中第二类无毒基因为通常意义上的无毒基因，即编码品种特异性(专化性) 的激发子。这一类基因包括 J^P-Piia (以前称JCF7、AVRl-C039、AvrPiz_t、 AvrPia,AvrPii lAvrPik/km/kp。但这3个基因在稻瘟病菌生长发育方面具有什么样的功能还有待于进一步的研究。尽管到目前为止，随着分子生物学的快速发展，大约已经有40个稻瘟病菌无毒基因完成了染色体的初步定位，但已被克隆的无毒基因却只有9个(Liu et al.，2010)。在这 9 个稻瘟病菌无毒基因中，/(Kang et al.，1995)和/^ZJ (Sweigard et al.，1995) 都是控制稻瘟病菌对弯叶画眉草的致病性，具有强烈的寄主特异性；而另外7个无毒基因 AVR-Pita (Orbachet al. ,2000), AVRl-C039 (Farman and Leong, 1998), ACEl (Bohnert et al. ,2004),AvrPiz-t (Liet al.，2m9\AVR_Pia、AvrPii 邾 AvrPik/km/kp (Yoshidaet al. ,2009)均来源于水稻，控制稻瘟病菌对水稻的致病性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种稻瘟病菌无毒基因姑/7，进一步地，提供包含调控这个基因的启动子的DNA片段。本专利技术的另一个目的是提供所述稻瘟病菌无毒基因所编码的蛋白质。本专利技术的另一个目的是提供所述含有上述无毒基因的载体。本专利技术的另一个目的是提供所述载体转化的转基因菌株。本专利技术提供一种稻瘟病菌无毒基因ΧκγΛ^/^/^β/ΑΛ//，其具有SEQ ID No. 1所示的带有启动子的DNA序列；具有SEQ ID No. 2所示的cDNA序列。本专利技术同时提供所述稻瘟病菌无毒基因A vrPik/kp/km/kh/7编码的蛋白质，其具有SEQ ID No. 3所示序列。本专利技术提供所述稻瘟病菌无毒基因JKTft^/^/^s/AA//的应用，将含有该基因的菌株与其他菌株遗传杂交而生产具有所述稻瘟病菌无毒基因的菌株；或将所述稻瘟病菌无毒基因与相应的抗病基因共同组装于同一载体上并遗传转化水稻品种，培育新的抗病品种；本专利技术同时提供所述稻瘟病菌无毒基因JKTft^/如/^ /姑/7的核苷酸序列产生的特异性的分子标记。利用所述分子标记监测田间稻瘟病群体小种的变异及其动态变化规律，进而进行抗病品种的合理布局。本专利技术还提供所述稻瘟病菌无毒基因姑/7的载体。所述载体应用于生产所述无毒基因的等基因(或近等基因)菌株，即通过转基因技术，将该基因遗传转化到毒性菌株中；或将该载体与相应的抗病基因的载体共同转化到水稻品种中，培育新的抗病品种。本专利技术从稻瘟病菌菌株CHL346中分离得到基因，该基因赋予稻瘟病菌Ofe卵即oriAe orj^ae)对水稻产生特异性(专化性)的非致病性反应(Feng et al. , 2007，Chinese Science Bulletin 52: 903-911)。该基因的核苷酸序列如 SEQ ID NO. 1所示的带有启动子的核苷酸序列与SEQ ID NO. 2所示的cDNA序列，或者基本上相当于 SEQ ID NO. 1与SEQ ID N0. 2所示的DNA序列，其编码SEQ ID N0. 3所示的氨基酸序列，结构如附图6B所示；该基因编码的蛋白的N末端含有21个氨基酸组成的信号肽。所分离、克隆的ΧκγΛ^/^/^Β/ΑΛ//无毒基因在自然界中存在3个SNP单元型； 且这3个单元型的基因编码的3种蛋白之间存在非同义替换关系。应当理解，在不影响蛋白活性的前提下(不在蛋白的活性中心)，本领域技术人员可对SEQ ID NO. 3所示的氨基酸序列进行各种替换、添加和/或缺失一个或几个氨基酸获得具有同等功能的氨基酸序列。对JKrft^/如/^ /姑/7基因进行修饰或改造，可改变或增加基因的某种功能。对该本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种稻瘟病菌无毒基因ＡｖｒＰｉｋ／ｋｐ／ｋｍ／ｋｈ／７，其特征在于具有ＳＥＱ ＩＤ Ｎｏ． １所示的带有启动子的ＤＮＡ序列；具有ＳＥＱ ＩＤ Ｎｏ． ２所示的ｃＤＮＡ序列。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：潘庆华，王文娟，吴伟怀，冯淑杰，林菲，王玲，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：81
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