大豆疫霉卵孢子发育相关转录因子锌指蛋白基因的用途制造技术

技术编号:7971956 阅读:192 留言:0更新日期:2012-11-15 04:41
本发明专利技术涉及分子生物学、基因工程技术领域,具体为一种大豆疫霉卵孢子发育相关转录因子锌指蛋白基因的用途,大豆疫霉锌指蛋白转录因子Ps-zfA1基因为SEQIDNO.1所示的核苷酸序列,大豆疫霉锌指蛋白转录因子Ps-zfA1基因的蛋白质为SEQIDNO.2所示的氨基酸序列。Ps-zfA1主要作用是能够调控其靶基因转录,控制大豆疫霉卵孢子的发育。本发明专利技术提供的基因在控制大豆疫霉根腐病中具有很高的应用价值,以该基因为作用靶标,开发的杀菌剂对控制大豆疫霉根腐病的发生与流行具有重要的实践意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物基因领域,具体涉及一种大豆疫霉锌指蛋白转录因子基因的用途。
技术介绍
欠豆:疫霉Phytophthora 是一种极为重要的植物病原菌,由其引起的大豆根腐病是大豆生产上的毁灭性病害之一。该病原菌可以在大豆的各个生育 期侵染大豆,一般发生年份减产10-30%,重病田块可减产60%,甚至绝产。尽管我国于80年代后期才在东北地区首次发现大豆疫霉,但目前该病已在我国部分地区扩散并成为东北、安徽和福建等大豆主产区的主要病害,在一些年份,其造成的大豆产量损失高达50%以上。人们广泛地选育抗病品种防治此病,但由于该病原菌的致病性易变,新的致病小种的产生易导致新选育的抗病品种失去利用价值。因此,大豆疫霉根腐病的防治始终是大豆生产上的一个重要难题,而控制该病原菌的一个重要前提是了解其生长发育与致病过程的分子机制,寻找阻断其生长与致病过程的分子靶标。转录因子在真核生物的生命活动中起着重要的调控作用,某个或某些基因在特定时期的打开或关闭则决定了所有生物有机体的特征性状,在整个基因组水平上了解基因的表达与调控是阐明疫霉菌生长发育与致病性的关键,对转录因子的研究将有助于明确疫霉菌细胞内基因调控的网络和相互作用。锌指蛋白(zinc finger protein)是一类重要的转录因子家族,具有“手指状”结构域,负责调控基因的表达,主要通过与核酸相互作用,显示出不同功能。锌指蛋白最初在非洲爪蟾的卵母细胞中发现,已知广泛分布在动植物和微生物中,人类基因组中可能有将近1%的序列编码含有锌指结构的蛋白质。根据锌指蛋白氨基酸序列中半胱氨酸(Cys,C)和组氨酸残基(His, H)的数目和位置可将锌指转录因子分为C2H2、C2HC, C2C2, C2HCC2C2,C2C2C2C2等亚类,其中大部分锌指蛋白属于C2H2型锌指蛋白。锌指通过与靶分子DNA、RNA、DNA - RNA的序列特异性结合,以及与自身或其他锌指蛋白的结合,在转录和翻译水平上调控基因的表达。由于其自身的结构特点,可以选择性的结合特异的靶结构,使锌指蛋白在基因的表达调控、细胞分化、胚胎发育等生命过程中发挥重要作用。分析大豆疫霉中锌指蛋白转录因子的作用,明确锌指蛋白转录因子如何通过操纵病原菌的基因表达,启动侵染相关发育过程,从而为寻找化学分子作用于锌指蛋白,抑制其功能,控制大豆疫霉生长或发育的某一环节,造成病害繁殖体的缺失,进而达到控制病害发生与传播。这些研究工作的开展对控制大豆疫霉根腐病具有重要的理论和实践价值,为开发以病原真菌生长发育为靶标的新型高效、低毒的杀菌剂具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种大豆疫霉与卵孢子发育相关的锌指蛋白转录因子基因该基因对于进一步深入了解大豆疫霉与卵孢子发育过程,并通过化学药剂手段调控大豆疫霉与卵孢子发育,从而为控制大豆疫霉根腐病的发生起到重要作用。为了解决上述技术问题,本专利技术提供一种大豆疫霉与卵孢子发育相关的锌指蛋白转录因子基因为SEQ ID NO. I所示的核苷酸序列。本专利技术还同时提供了编码上述大豆疫霉与卵孢子发育相关的锌指蛋白转录因子基因的蛋白质,为SEQ ID NO. 2所示的氨基酸序列。本专利技术还同时提供了上述大豆疫霉与卵孢子发育相关的锌指蛋白转录因子基因Ps-ZfAl的用途,用于杀菌剂的作用靶标。本专利技术的锌指蛋白转录因子基因&-^没2全长1393bp,从cDNA中克隆的⑶S序列为993bp,该基因中只存在I个外显子序列,如图1,翻译后的蛋白质由330个氨基酸残基组成。 Ps-zfAl蛋白序列第244-258位点上的氨基酸序列为Cys-Arg-His-Cys- His-Met-Arg-Gly-His-Phe-Ile-Arg-Asp-Cys,如图2下划线部分所示,符合CHCC型锌指蛋白的特征序列 Cys-X2-Cys-X4-His-X4_Cys。将该基因沉默后进行基因功能分析,得到的沉默的突变体产生很少的卵孢子,而且发育不完全,多为空孢。本专利技术的有益效果是本专利技术提供了大豆疫霉与卵孢子发育相关的锌指蛋白转录因子基因,Ps-zfAl基因的主要作用是能够调控其靶基因转录,控制大豆疫霉卵孢子的发育,在控制大豆疫霉根腐病中具有很高的应用价值,以该基因为作用靶标,开发的杀菌剂对控制大豆疫霉根腐病的发生与流行具有重要的实践意义。附图说明图I是Ps-ZfAl基因结构模式。图2是Ps-zfAl蛋白质氨基酸序列,下划线序列为锌指蛋白DNA结合区域保守序列。图3是转化子中Ps-zfAl的时实定量聚合酶链式反应(RT-PCR)分析。P26为野生型菌株,CK3为转化对照菌株,As2为基因沉默突变体。图4是基因沉默突变体As2和野生型P26产生卵孢子表型。图片拍摄于接菌后第7天。具体实施例方式供试菌株 供试菌株为大豆疫霉全基因组测序标准菌株P26,由美国菌种保藏中心(AmericanType Culture Collection)保存。菌株保存在10% V8固体培养基,保存温度是10摄氏度。大豆品种Williams对大豆疫霉菌株P26的侵染表现为感病,由南京农业大学国家大豆改良中心提供。数据库信息和同源检索大豆疫霉数据库(http://genome, jgi-psf. org/Physo3/Physo3. home, html)橡树疫霉数据库(http://genome, jgi-psf. org/Phyral_l/Phyral_l. home, html) 致病疫霉数据库(http://www. broad, mit. edu)疫霉菌功能基因组数据库(http://www. pfgd. org/)。序列比对分析 将得到的大豆疫霉基因在欧洲生物信息学中心(European BioinformaticsInstitute, EBI)的网站(www. ebi. ac. uk/clustalw)上用 culstal W 软件进行多重序列比对,无需改动用其默认值即可。序列的系统发育用Mega 4. O软件分析,采用NJ(neighbor-joining)算法 1000 次重复。核糖核酸(RNA )的提取和反转录聚合酶链式反应(Reverse TranscriptionPolymerase Chain Reaction, RT-PCR) 核糖核酸的提取使用的是Trizol (Invitrogen ,美国英杰Invitrogen公司),液氮研磨组织,按100毫克组织加入I毫升Trizol,转移入离心管,用电动匀浆器充分匀浆I分钟。加Trizol后,室温放置5分钟,使其充分裂解。12000转/分钟离心5分钟,弃沉 淀,按I毫升Trizol加入200微升氯仿,振匀,室温放置15分钟,4摄氏度下12000转/分钟离心15分钟。吸取上层水相,至另一离心管中。按每毫升Trizol加入O. 5毫升异丙醇并混匀,室温放置10分钟。摄氏度下12000转/分钟离心10分钟,弃上清,核糖核酸沉于管底。按每毫升Trizol加入I毫升75%乙醇的比例加入75%乙醇,温和振荡离心管,悬浮沉淀。4摄氏度下8000转/分钟离心5分钟,弃上清。室温晾干或真空干燥5到10分钟。用50微升水,溶解核糖核酸。核糖核酸反转录使用ThermoScri本文档来自技高网
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【技术保护点】
大豆疫霉卵孢子发育相关转录因子锌指蛋白基因的用途,大豆疫霉锌指蛋白转录因子Ps?zfA1基因为SEQ?ID?NO.1所示的核苷酸序列,大豆疫霉锌指蛋白转录因子Ps?zfA1基因的蛋白质为SEQ?ID?NO.2所示的氨基酸序列,其特征在于:大豆疫霉卵孢子发育相关转录因子锌指蛋白基因的用途是作为杀菌剂的作用靶标。

【技术特征摘要】
1.大豆疫霉卵孢子发育相关转录因子锌指蛋白基因的用途,大豆疫霉锌指蛋白转录因Ps-ZfAl基因为SEQ ID NO. I所示的核苷酸序列,大豆疫霉锌指...

【专利技术属性】
技术研发人员:王子迎王朝霞杜家亮
申请(专利权)人:合肥师范学院
类型:发明
国别省市:

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