一种白菜AP2/ERF转录因子基因及其应用制造技术

技术编号:7914458 阅读:348 留言:0更新日期:2012-10-24 23:44
本发明专利技术涉及一种白菜AP2/ERF转录因子基因及其应用,属于植物基因工程技术领域。所述基因的cDNA序列如SEQIDNo.1所示。所述的白菜AP2/ERF转录因子基因在茄科植物烟草抗青枯病基因工程中的应用。与野生型烟草相比,本发明专利技术的白菜BrERF11基因在烟草中的超表达可显著提高转基因烟草的抗青枯病能力,在植物抗青枯病基因工程中具有十分重要的应用价值,将大力促进烟草抗青枯病基因工程的发展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种白菜AP2/ERF转录因子基因及其应用,属于植物基因工程

技术介绍
白菜{Jirassica rapa L. ssp. pekinensis)是亚洲地区最重要的十字花科蔬菜之一。其生长过程容易受到各种病害及非生物逆境的影响,对农药和化肥等的过分依赖导致的环境、健康方面的隐患促使人们从遗传改良上采取更加可持续的、切实可行的对策,这就需要从分子水平上对白菜的抗逆分子机制作更深入的剖析和了解。植物在外界环境胁迫的刺激下,通过转录激活防御反应相关基因、诱导细胞程序 性死亡、细胞壁的增厚、活性氧迸发、诱导抗菌类化合物的合成等一系列防御反应机制維持自身正常的生长和发育(Reymond and Farmer, 1998; Glazebrook, 2001; Xiong et al.,2002; Apel and Hirt, 2004)。转录因子可以响应外界逆境刺激,通过与其他蛋白互作或作用于特定基因的顺式作用元件进而精细地调控下游防御反应相关基因适时适量地表达,參与到植物应答逆境的生理生化过程中。对转录因子的研究有利于掲示植物防御反应抗性形成的机制(Singh et al., 2002)。大量研究表明,AP2类转录因子家族成员广泛參与了植物生长发育及激素、对病原菌的防御、低温、干旱、高盐等逆境信号传递过程(Sakuma etal., 2002; Mine et al. , 2003; Wu et al. , 2007; Zhu et al. , 2010)。植物内源激素如水杨酸(salicylic acid, SA)、茉莉酸(jasmonic acid, JA)及こ烯(ethylene,ET)等防御反应相关信号分子在植物抗逆信号网络起重要作用(Kunkeland Brooks, 2002; Bostock, 2005; Loake and Grant, 2007)。ERF 转录因子家族成员在各种植物激素介导的信号转导途径网络中起重要调控作用。研究表明,ERF转录因子可以同时受ET和JA诱导,參与植物对病原菌的广谱抗性(Berrocal-Lobo et al.,2002;Onate-Sanchez and Singh, 2002; Lorenzo et al. , 2003)。部分ERF转录因子还同时參与了 SA,JA/ET信号途径。MAtERFl,番茄挪^基因/及Tsil同时受SA,JA,ET的诱导,作为正调节子參与相应的信号通路(Gu et al. , 2000; Park et al. , 2001; Onate-Sanchezand Singh, 2002)。此外,ERF转录因子还參与了一条未知的抗病信号转导途径。过量表 ■烟草植株显著增强了对烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus, TMV)的抗性,而该基因的表达水平不受SA, JA, ET影响(Fischer and Droge-Laser, 2004)。但是迄今为止,对ERF转录因子的功能和作用机制的研究还主要集中在水稻、拟南芥、烟草等少数模式植物上,对于非模式植物白菜中ERF转录因子參与的植物抗病过程及调节机制的研究还相当有限。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供ー种白菜AP2/ERF转录因子基因及在烟草抗青枯病基因エ程中的应用,将大力促进烟草抗青枯病基因工程的发展。本专利技术人从白菜中克隆了一个编码AP2/ERF转录因子的基因,命名为ガrfTP/77基因。本专利技术提供的白菜AP2/ERF转录因子基因,其cDNA序列如SEQ ID No. I所示。所述基因编码的氨基酸序列如SEQ ID No. I所示。 所述基因在茄科植物烟草抗青枯病基因工程中的应用。序列表中SEQ ID No. I由812个核苷酸组成,自5’端第I至78位核苷酸为5’端非编码区(5’ -UTR),第79位至594位核苷酸为编码序列,第595至597位核苷酸为终止密码子,第598至812位核苷酸为3’端非编码区(3’ -UTR)。序列表中SEQ ID No. 2由172个氨基酸残基组成,包含ー个AP2/ERF结构域(自序列2的氨基末端第23至80氨基酸残基)及ー个CM VDI -I (EAR)基序(自序列2的羧基末端第162至167氨基酸残基)和ー个CM VDI -2基序139 149 (自序列2的羧基末端第139至149氣基酸残基)。含有上述基因的重组表达载体也属于本专利技术的包含内容。本专利技术提供的白菜基因表达水平能被H2O2及包括SA’ JA, ETH, ABA在内的植物激素诱导表达。本专利技术提供的重组表达载体是经Gateway技术获得的。具体是将白菜ガ基因经BP反应转入pDONR 入门载体后再经LR反应导入pMDC32质粒所获得的。将所述超表达载体转化EHA105农杆菌,采用叶盘遗传转化法侵染烟草得到转基因烟草,可提高转基因烟草对青枯病侵染的抗性。本专利技术的显著优点 与野生型烟草相比,本专利技术的白菜ガrfyp/^7基因在烟草中的超表达可显著提高转基因烟草的抗青枯病能力,在植物抗青枯病基因工程中具有十分重要的应用价值。附图说明图I为白菜fcERFll的进化分析。涉及的氨基酸有GmERF4 (EU747723),NtERF3(D38124), NtERF6b (AB573719), S1ERF3 (AY192369), AtERFll (AB055882), AtERF4(AY140030), AtERF8 (AB036884), 0sERF3 (AB036883), SodERF3 (AM493723),AtERF3(CP002684), AtERF7 (AB032201), AtERF12 (AB055883), AtERF9 (AB047648), AtERFlO(AB047649), ESRl (AF353577), LEP (AF216581), AtERF088 (CP002684). 图2为BrERFll基因在各种化学物质处理下的表达模式分析;其中*为显著,**为极显著; A.BrERFll表达水平在水杨酸处理下随时间的变化; B.BrERFll表达水平在茉莉酸甲酯处理下随时间的变化; C.BrERFll表达水平在こ烯利处理下随时间的变化; D.BrERFll表达水平在脱落酸处理下随时间的变化; E.BrERFll表达水平在过氧化氢处理下随时间的变化. 图 >%35S::BrERFlI与野生型植株对青枯菌抗性的比较。A.野生型烟草植株及J浴.·:BrERFlI转基因植株在IO8 cfu/mL青枯菌浸根处理15d后的表型分析;B.野生型烟草植株及35S::BrERFlI转基因植株离体叶片侵染L青枯菌7d后的表型分析; C.野生型烟草植株及ガ转基因植株病情指数分析。具体实施例方式以下实施例并不仅限于本专利技术,目的在于更好的理解本专利技术。下述实施例中所涉及的试剂如无特殊说明,均为常规生化试剂。白菜{Jirassica rapa L. ssp. pekinensis)为福州本地品种选育的自交系。 实施例I、BrERFll全长cDNA的分离以拟南芥 AtERFll (AB055882)的氨基酸为探针,从 GenBank (www本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种白菜AP2/ERF转录因子基因,其特征在于:所述基因的cDNA序列如SEQ?ID?No.1所示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:何水林赖燕黄木坤肖于华戚爱华官德义林金辉陈成聪
申请(专利权)人:福建农林大学
类型:发明
国别省市:

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