本发明专利技术公开了一种植物抗病相关蛋白xa5PG1及其编码基因和应用。本发明专利技术提供的蛋白如序列表的序列1所示。将所述蛋白的编码基因导入目的植物中，可以得到抗病性高于所述目的植物的转基因植物。用本发明专利技术提供的基因构建重组质粒，并转化到感病水稻，可以获得抗病性明显增强的转基因水稻，打破了传统上利用隐性抗原的限制，极大地提高了隐性抗病基因的利用效率。本发明专利技术对于培育抗病水稻具有重大应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种植物抗病相关蛋白xa5PGl及其编码基因和应用。
技术介绍
水稻是世界上最重要的粮食作物之一，全世界一半以上的人口以稻米为主要食物。全球每年因水稻白叶枯病造成的水稻减产达11 % 30 %，严重时减产达40 % 50 %，甚至颗粒无收。一般认为水稻抗病品种的应用是降低水稻病害的最为经济有效和绿色环保的办 法。目前，已从水稻中至少鉴定了 30个白叶枯病抗性基因，其中有显性基因，也有隐性基因。AP2/EREBP是ー个多基因家族，其编码的蛋白因含有ー个约50-60个氨基酸残基的保守结构域。其家族成员因具有AP2/EREBP结构域而得名，按照所包含的保守结构域数目的差异，该家族成员被进一步归类到EREBP亚家族(含I个AP2/EREBP结构域)和AP2亚家族(含2个AP2/EREBP结构域)，它们的功能涉及植物生长发育调控和对逆境应答等许多方面。在不同的逆境条件下，像干旱、低温、高盐、水害、病害等，AP2类转录因子会对生物和非生物胁迫做出相应的响应。目前在多种在植物中鉴定到该家族成员，如拟南芥中有147个成员，葡萄中有132个成员，白杨中有200个成员，在水稻中有163个成员。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供ー种植物抗病相关蛋白xa5PGl及其编码基因和应用。本专利技术提供的植物抗病相关蛋白(xa5PGl蛋白)，来自水稻品种IRBB5，属于AP2类转录因子，是如下(a)或(b)(a)由序列表中序列I所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列I的氨基酸序列经过ー个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物抗病性相关的由序列I衍生的蛋白质。序列表中的序列I由187个氨基酸残基组成。为了使(a)中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列I所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表I所示的标签。表I标签的序列 标签残基序列 Poly-Arg5-6 (通常为 5 个) RRRRR Poly-His2-10 (通常为 6 个) HHHHHH FLAGΓ 8Γ DYKDDDDK ' Strep-tag II 8WSHPQFEKc-myc10EQKLISEEDL上述(b)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述(b)中的蛋白质的编码基因可通过将序列表中序列2所示的DNA序列中缺失ー个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行ー个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5'端和/或3'端连上表I所示的标签的编码序列得到。编码所述蛋白的基因(xa5PGl基因)也属于本专利技术的保护范围。所述基因可为如下I)至5)中任一所述的DNA分子I)序列表中序列2自5’末端第131至694位核苷酸所不的DNA分子； 2)序列表中序列2所不的DNA分子；3)序列表中序列3所示的DNA分子；4)在严格条件下与I)或2)或3)限定的DNA序列杂交且编码植物抗病性相关蛋白的DNA分子；5)与I)或2)或3)限定的DNA序列具有90%以上同源性且编码植物抗病性相关蛋白的DNA分子。上述严格条件可为在O. I X SSPE (或O. I X SSC)，O. I % SDS的溶液中，在65°C条件下杂交并洗膜。含有所述基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌均属于本专利技术的保护范围。可用现有的植物表达载体构建含有所述基因的重组表达载体。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它參与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3’端。使用所述基因构建重组植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型启动子或组成型启动子，它们可単独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用本专利技术的基因构建植物表达载体吋，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因、具有抗性的抗生素标记物或是抗化学试剂标记基因等。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。所述重组表达载体具体可为在植物双元表达载体pZHOl的多克隆位点插入序列表的序列2自5’末端第131至694位核苷酸所示DNA得到的重组质粒。扩增所述基因的全长或其任一片段的引物对也属于本专利技术的保护范围。所述蛋白或所述基因可用于培育抗病植物。所述植物既可以是单子叶植物也可以是双子叶植物。所述单子叶植物具体可为水稻(如水稻品种TP309)。所述抗病具体可为抗白叶枯病(如菲律宾小种PX086引起的白叶枯病)。所述抗病具体可为抗菲律宾小种PX086引起的病害(如白叶枯病)。本专利技术还保护ー种培育转基因植物的方法，是将所述基因导入目的植物中，得到抗病性高于所述目的植物的转基因植物。所述基因具体可通过所述重组表达载体导入所述目的植物中。携帯有所述基因的表达载体可通过使用Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射、电导、农杆菌介导、基因枪等常规生物学方法转化植物细胞或组织，并将转化的植物组织培育成植株。所述目的植物既可以是单子叶植物也可以是双子叶植物。所述单子叶植物具体可为水稻(如水稻品种TP309)。所述抗病具体可为抗白叶枯病(如菲律宾小种PX086引起的白叶枯病)。所述抗病具体可为抗菲律宾小种PX086引起的病害(如白叶枯病)。本专利技术利用接菌后的水稻材料进行芯片分析，在水稻品种IRBB5(含纯合隐性抗病基因xa5的抗病材料)中鉴定到xa5基因特异启动的抗病关键基因。用本专利技术提供的基 因构建强启动子驱动的重组质粒，并转化到感病水稻材料，可以获得抗病性明显增强的转基因水稻，打破了传统上利用隐性抗原的限制，极大地提高了隐性抗病基因的利用效率。本专利技术对于培育抗病水稻具有重大应用前景。附图说明图I为芯片预测基因xa5PGl的Northern-blot图；IR24为感白叶枯病水稻，IRBB5为抗白叶枯病水稻。图2为PCR扩增xa5PGl基因电泳图。图3为重组质粒pZH01_xa5PGl的结构示意图。图4为转基因植物的潮霉素抗性基因鉴定图。图5为转基因植物的xa5PGl基因鉴定图。图6为转基因植物的抗病表型。具体实施例方式以下的实施例便于更好地理解本专利技术，但并不限定本专利技术。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。水稻品种IRBB5(抗白叶枯病水稻)菲律宾国际水稻所。水稻品种TP309:菲律宾国际水稻所。植物双元表达载体pCAMBIA1300 :购自CAMBIA(http://www. cambia. org/daisy/cambia/home, html) 水本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种培育转基因植物的方法，是将xa5PGl蛋白的编码基因导入目的植物中，得到抗病性高于所述目的植物的转基因植物； 所述xa5PGl蛋白是如下(a)或(b) (a)由序列表中序列I所示的氨基酸序列组成的蛋白质； (b)将序列I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/或添加且与植物抗病性相关的由序列I衍生的蛋白质。2.如权利要求I所述的方法，其特征在于所述xa5PGl蛋白的编码基因是如下I)至5)中任一所述的DNA分子 1)序列表中序列2自5’末端第131至694位核苷酸所示的DNA分子； 2)序列表中序列2所示的DNA分子； 3)序列表中序列3所示的DNA分子； 4)在严格条件下与I)或2)或3)限定的DNA序列杂交且编码植物抗病性相关蛋白的DNA分子； 5)与I)或2)或3)限定的DNA序列具有90%以上同源性且编码植物抗病性相关蛋白的DNA分子。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述xa5PGl蛋白的编码基因通过重组表达载体导入所述目的植物中；所述重组表达载体为在植物双元表达载体PZHOl的多克隆位点插入序列表的序列2自5’末端第131至694位核苷酸所示DNA得到的重组质粒。4....
【专利技术属性】
技术研发人员：翟文学，江光怀，尹德东，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所，
类型：发明
国别省市：
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