本发明专利技术涉及一种辣椒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，所述的辣椒AP2/ERF转录因子基因在烟草抗青枯病基因工程中的应用。与野生型烟草相比，本发明专利技术的辣椒CaERF105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，在茄科植物抗青枯病基因工程中具有十分重要的应用价值，将大力促进包括烟草在内的茄科植物抗青枯病基因工程的发展。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种辣椒AP2/ERF转录因子基因及其应用，属于植物基因工程
技术介绍
长期的进化过程中植物形成了一套复杂的生理生化机制适应外界环境的刺激对其生长和发育带来的影响。在病原菌侵染时，植物可以通过内在的免疫系统产生快速的防御反应。植物固有的免疫系统主要由微生物或病原相关分子模式激发的免疫反应(MAMP-or P AMP-triggered immunity, PTI)及效应蛋白激发的免疫反应(effector-triggeredimmunity, ETI)构成。PTI是通过植物细胞表面模式识别受体(pattern recognitionreceptors, PRRs)介导的在侵染部位产生快速防御反应的应答机制,是一种非寄主抗性。病原菌可通过分泌效应蛋白进入植物细胞阻断PTI，促进自身的侵染和增殖，导致植物产生效应因子激活的感病性(effector triggered susceptibility, ETS)。植物又通过与病原菌协同进化出抗性蛋白(Resistance protein, R protein)特异识别某些病原菌的效应蛋白，激活了效应物引发的免疫反应ETI，产生了更加有效和持久的抗病性反应。PTI和ETI介导的免疫应答均伴随有大量防御反应相关基因表达的改变。研究表明，拟南芥在几种非病原细菌作用下PAMP诱导表达的基因中约1/4编码WRKY、ERF /AP2和zinc finger等转录因子和蛋白激酶。植物的防御反应过程是由复杂、相互关联的信号网络所调控的。植物内源激素(SA、JA, ABA和乙烯等)，离子流，活性氧，MAPK级联反应及转录因子在植物抗逆防御反应信号网络中起重要作用。植物抗病过程中特定的防御反应基因相关抗逆途径的启动或一些正常表达的基因的暂时关闭都是由复杂的信号网络所调控的。植物对病原菌及各种逆境的应答过程是以对逆境信号的感知为起始，最终信号传递至细胞核，在分子水平上表现为胁迫相关基因适时适量的诱导或抑制表达。这一过程中转录因子在信号传递及防御反应相关基因的表达调控过程中起重要作用。转录因子可以通过与特定基因启动子上的顺式作用元件结合或与其他相关蛋白互作从而调整基因的表达。大量研究表明AP2/ERF，WRKY, NAC,bZIP/HD-ZIP等转录因子超家族成员参与了植物响应包括病原菌在内的逆境的防御反应过程，这些转录因子的过量表达不仅可以显著改善植物对特定逆境的抗性，还可以通过同时激活多个下游抗病基因、抗逆基因的表达，达到对植物综合抗性改良的目的。因此，对转录因子的结构、功能及调控机制的分析在植物抗逆基因工程中具有重要的应用价值。辣椒annuum L.)是一种重要的爺科蔬菜和工业原料作物,在我国其种植面积仅次于大白菜，但产值却最高。在南方地区由于多见高温高湿天气，包括青枯病在内的毁灭性土传病害发生特别严重，并且具有发病速度快、防治困难、为害严重的特点，对辣椒的产量和质量造成极大影响，轻则减产，重则绝收。仅利用常规育种手段选育品种耗时较长，效率较低，而且育成抗病品种的抗性丧失快，而培育和推广应用广谱、高效、持久抗性的抗病品种是生产中解决辣椒病害问题最为经济有效的对策，开展辣椒抗病分子机制研究则是有效开展辣椒抗性遗传改良的重要基础。APETALA2/ETHYLENE RESPONSE FACTOR (AP2/ERF)转录因子在植物中以多基因家族的形式存在，不同成员在植物生长发育、对激素及生物和非生物逆境的应答过程起重要的调控作用。所有的ERF (Ethylene response factor)转录因子均包含一个由58 70个氨基酸残基组成的AP2/ERF保守功能域。根据保守功能域的相似性，sakuma等人将拟南芥AP2/ERF超家族划分为五个亚家族，DREB，ERF, AP2, RAV及其它，其中ERF亚族65个成员包括了所有与植物抗病相关的AP2/ERF转录因子。当病原菌侵染时，ERF转录因子可以以单体的方式同GCC-box结合激活防御反应相关基因的表达。GCC-box包含有保守的A￡CC￡C￡C基序，最早发现于乙烯诱导的PR基因启动子区域的乙烯响应元件(ethylene response element, ERE)中。随后,在大量病程相 关基因、SA、ET或JA诱导表达的基因启动子区域均发现有相应的基序。部分ERF类转录因子还可以同冷、高盐、和干旱诱导基因启动子区域的CRT/DRE元件(CRT: C repeat, DRE:dehydration-responsive element,保守核心序列为A/GCCGAC)结合调节相应基因的表汰。与顺式作用元件结合的特点表明该转录因子家族成员可能单独或同时参与植物对生物及非生物逆境的胁迫应答过程。例如，番茄ERF转录因子TSRF1、烟草NtERF5结合GCC-box，转基因植株分别增强了对细菌性病原菌和病毒的抗性。辣椒CaPFl，CaERFLPl可以同时与GCC-box及CRT/DRE顺式作用元件结合，两个基因的过量表达可增强转基因植株对病原菌侵染和非生物逆境的抗性[26，36]。大量研究表明植物内源激素如水杨酸(salicylic acid, SA)、茉莉酸(jasmonicacid, JA)及乙烯(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。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，参与植物对病原菌的广谱抗性。部分ERF转录因子还同时参与了 SA，JA/ET信号途径。如A汾 /7，番茄汾F基因竹#及7ii7同时受SA，JA, ET的诱导，作为正调节子参与相应的信号通路。此外，ERF转录因子还参与了一条未知的抗病信号转导途径。过量表达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。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，对于非模式植物辣椒中ERF转录因子参与的植物抗病过程及调节机制的研究还相当有限，仅有少量的基因被报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种辣椒AP2/ERF转录因子基因及其在烟草抗青枯病基因工程中的应用，将大力促进包括烟草在内的茄科植物抗青枯病基因工程的发展。本专利技术人从SA处理的辣椒均一化cDNA文库中分离获得了一个ERF阳性克隆，为编码AP2/ERF转录因子的基因，将其命名为CaERF105基因，CaERF105 C端含有两个特殊的MAP激酶磷酸化位点。荧光定量PCR分析表明该基因的表达水平受SA、乙烯利、茉莉酸甲酯和青枯菌的诱导。本专利技术提供的辣椒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。所述的辣椒AP2/ERF转录因子基因在烟草抗青枯病基因工程中的应用。序列表中的序列I由1052个核苷酸组成，自5’端第I至111位核苷酸为5’端非编码区(5’ -UTR)，第112位至927位核苷酸为编码序列，第928至930位核苷酸为终止密码本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种辣椒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】
1.一种辣椒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. I所示。2.根据权利要求I所述的辣椒AP2/ERF转录因子基...
【专利技术属性】
技术研发人员：何水林，赖燕，林明，周芦粮，党峰峰，官德义，林菁，虞露，
申请(专利权)人：福建农林大学，
类型：发明
国别省市：
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