本发明专利技术公开了一种融合蛋白及其编码基因与应用。本发明专利技术提供的融合蛋白，是如下（a）或（b）：（a）由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；（b）将序列表中序列2所示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2衍生的蛋白质。本发明专利技术的实验证明，本发明专利技术发现了一种融合蛋白，将含有该融合蛋白的编码基因的片段通过植物表达载体导入水稻中，获得的转基因水稻；接种真菌纹枯病病原菌或稻瘟病病原菌，发现转基因水稻具有高度抗性；说明可以利用本发明专利技术的融合蛋白培育广谱抗真菌的水稻，对农业生产具有重要意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物
，尤其涉及一种融合蛋白及其编码基因与其在抗植物真菌病害中的应用。
技术介绍
真菌病害是植物病害中研究最早和种类最多，其中可以为害植物的近3万种，很多都可以造成严重的危害。因此通过基因工程手段获得广谱抗真菌的种质将极大的促进农业生产及消除病害的防治时施用农药带来的环境污染。植物对病原菌的免疫可以分为两个层次第一层为病原相关分子模式，(pathogen-associated molecular patterns, PAMPs)激发的免疫性 (PAMP-triggeredimmunity, PTI),即植物通过细胞表面模式识别受体(pattern recognitionreceptors, PRRs)对病原菌的PAMPs进行分子识别，从而启动植物的防卫反应，这种反应被定义为植物的基础抗(basal disease resistance),也称为基础免疫(basal immunity);第二层为病原菌效应子激发的免疫性(effector triggered immunity, ETI),即有些毒性强的病原菌通过产生效应子(effectors)来抑制PTI,从而突破植物的第一道防线，而植物又进化出新的分子受体(例如R基因编码的NBS-LRR蛋白质) 以侦察病原菌效应子并启动第二道防卫反应。数亿年来，病原菌的侵染和植物的防卫交替进行，促进了病原菌和植物基因组的共进化。Brutus等认为PAMPs在病原菌中都是基本的、 保守的成分，因此与效应子激发的免疫反应相比较，由PAMPs所引起的基础免疫反应将可能获得更广谱与持久的抗性。真菌几丁质也是一种PAMPs分子，目前已从水稻中分离出结合几丁质的模式识别受体基因CEBiP，其编码的跨膜糖蛋白含有两个胞外LysM结构域，但是缺乏胞内激酶域， 而水稻中的另一个几丁质识别受体OsCERKI却是一个跨膜受体激酶，并与CEBiP协同进行几丁质识别信号传导。Chen等详细分析了水稻几丁质识别受体OsCERKI在成熟、运输、质膜定位及识别几丁质信号等方面的蛋白网络。Xa21是一个受体激酶(receptor-like kinases, RLKs),在体内通过识别并结合细胞外受体的相应功能区，引起受体的磷酸化，从而激发其下游一系列信号的传导。有意思的是，Xa21还可以通过更换其胞外受体结构域，识别相应的配体激发Xa21所引起的防卫反应。He等把油菜素内酯酯(Brassinosteroids, BR) BRII的LRR-JM结构域与XA21的丝氨酸/苏氨酸激酶重组构建了一个嵌合受体的信号传导系统。当用油菜素内酯处理水稻细胞株时，这个嵌合受体可以引发与XA21相同的植物防卫反应。选用几丁质有强结合能力的受体与Xa21构建嵌合受体，不仅可能获得对稻瘟病更强的抗性，还可能获得对其他真菌更广谱的抗性。OsCERKI是水稻中另一个几丁质识别受体,Shimizu等通过研究认为OsCERKI比 CEBIP在几丁质的信号传导过程发挥着更为重要的作用。因此通过OsCERKI的识别几丁质的受体区结构域与M21的丝氨酸/苏氨酸激酶结构域重组构建的嵌合基因的转基因植株可能获得对真菌的广谱抗性。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种融合蛋白及其编码基因。本专利技术提供的一种融合蛋白，名称为0sCERKl_Xa21 ;是如下(a)或(b)(a)由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列表中序列3所示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3衍生的蛋白质。上述融合蛋白中，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加是指不多于十个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。编码上述蛋白的多核苷酸也是本专利技术保护的范围。上述多核苷酸是如下(1)-(4)中任种的DNA分子(I)序列表中序列I所示的DNA分子；(2)序列表中序列2所示的DNA分子；(3)在严格条件下与(I)或(2)限定的DNA序列杂交且编码植物抗病性相关蛋白的DNA分子；(4)与(I)或(2)限定的DNA序列至少具有70%、至少具有75%、至少具有80%、至少具有85%、至少具有90%、至少具有95%、至少具有96%、至少具有97%、至少具有98%或至少具有99%同源性且编码植物抗病性相关蛋白的DNA分子。上述严格条件为在6XSSC，0.5%SDS的溶液中，在65° C下杂交，然后用 2 X SSC, O. 1%SDS 和 I X SSC, O. 1%SDS 各洗膜一次。序列表中序列I所示的DNA分子包括蔗糖合酶I启动子、水稻几丁质识别受体 OsCERKI和Xa21的胞内结构域；序列表中序列I所示的DNA分子的编码基因为序列表中的序列2 ;该基因编码的蛋白的氣基酸序列为序列表中的序列3。含有上述多核苷酸的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌也是本专利技术保护的范围。上述重组载体为将编码上述蛋白的多核苷酸插入表达载体中，得到表达上述蛋白的重组载体。上述重组载体具体为将序列表中的序列I插入PCAMBIA1300的Kpn I和SalI 位点间得到的载体。扩增上述基因全长或其任意片段的引物对也是本专利技术保护的范围。上述蛋白、上述多核苷酸或上述重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌在调节植物抗病性中的应用也是本专利技术保护的范围；在上述应用中，所述调节植物抗病性为提高植物抗病性；所述病为由真菌引起的病；所述由真菌引起的病具体为稻瘟病或纹枯病；所述稻瘟病的病原菌具体进一步为稻梨孢菌(Pyricularia oryae Cav.);所述纹枯病的病原菌具体进一步为立枯丝核菌 (Rhizoctonia solani Kiihn)；在上述应用中，所述植物具体为双子叶植物或单子叶植物，所述单子叶植物进一步具体为水稻。本专利技术的另一个目的是提供一种培育转基因植物的方法。本专利技术提供的方法，为将编码上述蛋白的多核苷酸导入目的植物，获得转基因植物，所述转基因植物的抗病性高于所述目的植物。上述方法中，所述病为由真菌引起的病；所述由真菌引起的病具体为稻瘟病或纹枯病；所述稻痕病的病原菌具体进一步为稻梨孢菌(Pyricularia oryae Cav.);所述纹枯病的病原菌具体进一步为立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kiihn)。上述方法中，编码上述蛋白的多核苷酸通过上述的重组载体导入目的植物；所述目的植物为双子叶植物或单子叶植物，所述单子叶植物进一步具体为水稻。本专利技术的实验证明，本专利技术发现了一种融合蛋白，将含有该融合蛋白的编码基因的片段通过植物表达载体导入水稻中，获得转基因水稻；接种真菌纹枯病病原菌或稻瘟病 病原菌，发现转基因水稻具有高度抗性；说明可以利用本专利技术的融合蛋白培育广谱抗真菌的水稻，对农业生产具有重要意义。附图说明图I为部分转0sCERKl_Xa21水稻的分子检测图2为部分转0sCERKl_Xa21水稻抗纹枯病与稻瘟病鉴定具体实施例方式下述实施例中所使用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材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例I、融合蛋白及其编码基因与含有编码基因的载体的构建I、鹿糖合酶I启动子的获得以水稻品种明恢63(记载在如下文献中谢华安.明本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种融合蛋白，是如下（a）或（b）：（a）由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；（b）将序列表中序列3所示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3衍生的蛋白质。
【技术特征摘要】
1.一种融合蛋白，是如下(a)或(b): Ca)由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质； (b)将序列表中序列3所示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3衍生的蛋白质。2.编码权利要求I所述蛋白的多核苷酸。3.如权利要求2所述的多核苷酸，其特征在于所述多核苷酸是如下(I)-(4)中任一一种的DNA分子 (1)序列表中序列I所不的DNA分子； (2)序列表中序列2所示的DNA分子； (3)在严格条件下与(I)或(2)限定的DNA序列杂交且编码植物抗病性相关蛋白的DNA分子; (4)与(I)或(2)限定的DNA序列至少具有70%、至少具有75%、至少具有80%、至少具有85%、至少具有90%、至少具有95%、至少具有96%、至少具有97%、至少具有98%或至少具有99%同源性且编码植物抗病性相关蛋白的DNA分子。4.含有权利要求2或3所述多核苷酸的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。5.如权利要求4所述的重组载体，其特征在于 所述重组载体为将编码权利要求I所述蛋白的多核苷酸插入表达载体中，得到表达权利要求I所述蛋白的重组载体。6.扩增权利要求2或3所述基因全长或其任意片段的引物对。7.权利要求I所述蛋白、...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏志辉，翟文学，李明容，曹玉鑫，花龙，黄惜，
申请(专利权)人：海南大学，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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