CN100465189C - 中间偃麦草抗病相关蛋白npr1及其编码基因与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中间偃麦草抗病相关蛋白NPR1及其编码基因与应用。本发明提供的中间偃麦草抗病相关蛋白,其氨基酸残基序列如SEQ ID NO:2所示。本发明的基因可以转入植物中提高植物的抗病性,同时还为植物广谱抗病育种打下良好的工作基础。
Description
技术领域
本发明涉及一种植物抗病相关蛋白及其编码基因与应用,特别涉及一种来源于中间偃麦草的NPR1蛋白及其编码基因,与该基因在提高植物抗病性中的应用。
背景技术
***获得性抗性(SAR)是植物一种长期的防御反应,它能对细菌,真菌等产生广谱抗性并产生病程相关的蛋白(PR)表达(Ryals,J.A.,Neuenschwander,U.H.,Willits,M.G.,Molina,A.,Steiner,H.-Y.,and Hunt,M.D.1996.Systemioacquired resistance.Plant Cell,8:1809-1819.)。在双子叶植物如拟南芥,烟草中,水杨酸(SA),INA和BTH是SAR的潜在的诱导物(Friedrich,L.,Lawton,K.,Ruess,W.,Masner,P,Speckner,N.,Gt Rella,M.,Meier,B.,Dinher,S.,Staub,T.,Uknes,S.,Metraux,J.-P.,Kessman,H.,and Ryals,J.1996.Abenzothiadiazole derivative induces systemic acquired resistance in tobacco.Plant J.9:61-70.)。在单子叶植物水稻中,也发现SAR现象(Smith,J.A.,andMetraux,J.-P.1991.Pseudomonas syringae pathovar syringae induces systemicresistance to Pyricularia oryzae in rice.Physiol.Mol.Plant Pathol.39:451-461)和小麦(Gorlach,J.,Volrath,S.,Knauf-Beiter,G.,Hengy,G.,Beckhove,U.,Kogel,K.-H.,Oostendorp,M.,Staub,T.,Ward,E.,Kessmann,H.,and Ryals,J.1996.Benzothiadiazole,a novel class of inducers of systemicacquired resistance,activates gene expression and disease resistance in wheat.Plant Cell 8:629-643),同时BTH可以在小麦(Gorlach,J.,Volrath,S.,Knauf-Beiter,G.,Hengy,G.,Beckhove,U.,Kogel,K.-H.,Oostendorp,M.,Staub,T.,Ward,E.,Kessmann,H.,and Ryals,J.1996.Benzothiadiazole,a novel classof inducers of systemic acquired resistance,activates gene expression anddisease resistance in wheat.Plant Cell 8:629-643),水稻(Ryals,et.al.,geneencoding a protein involved in the signal transduction cascade leading tosystemic acquired in plants.2002.Patent(Arabidopsis):US 6091004;Schweizer,P.,Schlagenhauf,E.,Schaffrath,U.,and Dudler,R.1999.Different patternsof host genes are induced in rice by Pseudomonas syringae,a biological inducerof resistance,and the chemical inducer benzothiadiazole(BTH).Eur.J.PlantPathol.105:659-665)和玉米(Morris,K.,Mackerness,S.A.,Page,T.,John,C.F.,Murphy,A.M.,Carr,J.P.,Buchanan-Wollaston,V.2000,Salicylic acidhas a role in regulating gene expression during leaf senescence.Plant J.23:677-685)中诱导发生SAR。
近年发现在拟南芥、烟草、水稻中,NPR1是SA介导的***获得性抗性(SAR)的重要调控基因(Cao,H.,Bowling,S.A.,Gordon,A.S.,and Dong,X.1994,Characterization of an Arabidopsis mutant that is nonresponsive to inducersof systemic acquired resistance.Plant Cell 6:1583-1592;Ryals,J.,Weymann,K.,Lawton,K.,Friedrich,L.,Ellis,D.,Steiner,H.-Y.,Johnson,J.,Delaney,T.P.,Jesse,T.,Vos,P.,and Uknes,S.1997.The Arabidopsis NIM1 proteinshows homology to the mammalian transcription factor inhibitor I κ B.PlantCell 9:425-439;Shah,J.,Tsui.,F.,and Klessig,D.F.1997.Characterizationof a salicylic acid-insensitive mutant(sail)of Arabidopsis thaliana,identified in aselective screen utilizing the SA-inducible expression of thetms2 gene.Mol.Plant Microbe Interact.10:69-78)。在SA、INA和BTH的诱导下,NPR1表达量就会提高(Cao H,Glazebrook J,Clarke J D,et al.Arabidopsis NPR1gene that controls systemic acquired resistance encodes a novel proteincontaining ankyrin repeats.Cell,1997,88:57-63;Ryals,J.,Weymann,K.,Lawton,K.,Friedrich,L.,Ellis,D.,Steiner,H.-Y.,Johnson,J.,Delaney,T.P.,Jesse,T.,Vos,P.,and Uknes,S.1997,The Arabidopsis NIM1 proteinshows homology to the mammalian transcription factor inhibitor I κ B.PlantCell 9:425-439)。NPR1受SAR下游SA信号的影响,拟南芥的NPR1突变体npr1/nim1在SA、INA和BTH诱导的情况下,使得其PR基因表达和SAR得到恢复。NPR1也参与提高SA基本的耐热性(Clarke,S.M.,Mur,L.A.,Wood,J.E.,and Scott,I.M.2004.Salicylic acid dependent signaling promotes basal thermotolerance but is notessential for acquired thermotolerance in Arabidopsis thaliana.Plant J.38:432-447)。NPR1基因编码的蛋白质具有两个蛋白质与蛋白质相互作用的结构域,即一个锚蛋白重复序列结构域ARD(Akyrin Rpeat Dmain)和一个BTB/POZ结构域(Broad-Complex,Tramtrack,and Bric-a-brac/Pox virus and Zinc Finger)(CaoH,Glazebrook J,Clarke J D,et al.Arabidopsis NPR1 gene that controls systemicacquired resistance encodes a novel protein containing ankyrin repeats.Cell,1997,88:57-63)。NPR1的核定位是对其功能发挥是非常必要的。当处于非诱导状态下,NPR1是以多聚体形式存在并位于细胞质内。一旦发生SAR诱导,NPR1氧化为单体并转移、聚集于细胞核内,才能激活PR(如PR-1,PR-2,PR-5等)基因,最后导致SAR,使植物产生免疫反应(Mou,Z.,Fan,W.,and Dong,X.2003.Inducers of plantsystemic acquired resistance regulate NPR1 function through redox changes.Cell 113:1-10)。
除掉水杨酸(SA)外,NPR1在茉莉酮酸和乙烯的信号传导途径也起着重要作用(Spoel,S.H.,Koornneef,A.,Claessens,S.M.C.,Korzelius,J.P.,Van Pelt,J.A.Mueller,M.J.,Buchala,A.J.,Metraux,J.-P.,Brown,R.,Kazan,K.,Van Loon,L.C.,Dong,X.,and Pieterse,C.M.J.2003.NPR1 modulatescross-talk between salicylate-and jasmonate-dependent defense pathwaysthrough a novel function in the cytosol.Plant Cell 15:760-770)。茉莉酮酸和乙烯信号传导途径存在交叉对话((Dong,X.1998.SA,JA,ethylene,and diseaseresistance in plants.Curr.Opin.Plant Biol.1:316-323;Kunkel,B.N.,andBrooks,D.M.2002.Cross talk between signaling pathways in pathogen defense.Curr.Opin.Plant Biol.5:325-331)。NPR1在茉莉酮酸(JA)、乙烯(ET)信号传导,以及独立于SA但要求乙烯和JA介导诱导***抗性(ISR)中同样起重要作用(Pieterse,C.M.J.,Van Wees,S.C.M.,Van Pelt,J.A.,Knoester,M.,Laan,R.,Gerrits,H.,Weisbeek,P.J.,and Van Loon,L.C.1998.A novel signalingpathway controlling induced systemic resistance in Arabidopsis.Plant Cell10:1571-1580)。NPR1在ISR和SAR的防御途径都是必须的,且在某种程度上,调节这两种防御信号途径(Hammond-Kosack KE,Parker JE.2003,Decipheringplant-pathogen communication:fresh perspectives for molecul ar resistancebreeding.Curr Opin Biotechnol.14(2):177-93)。拟南芥对土传坏死型真菌病原菌F.oxysporum的防御需要ET,JA,SA信号途径及NPR1基因的参与(Berrocal-Lobo M,Molina A.2004,Ethylene response factor 1 mediates Arabidopsis resistance tothe soilborne fungus Fusarium oxysporum.Mol Plant Microbe Interact.17:763-770)。因此NPR1在整个防御反应网络也起着重要的作用。
NPR1基因在转基因拟南芥中过量表达只是提高植株的抗病性而无其他显著性有害影响(Cao et al.1998,Generation of broad-spectrum disease resistance byoverexpression of an essential regulatory gene in systemic acquiredresistance,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,95:6531-6536),NPR1基因作为植物广谱抗病性基因已日渐受到人们的关注。NPR1在转基因拟南芥中过量表达可以增强细菌和线虫抗性(Cao et al.1998,Generation of broad-spectrum disease resistanceby overexpression of an essential regulatory gene in systemic acquiredresistance,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,95:6531-6536)。利用水稻过量表达拟南芥NPR1基因的实验来确定NPR1基因在单子叶植物中所扮演的角色时,发现转基因水稻植株表现出对Xoo的抗性提高,首次证明了NPR1基因可以提高单子叶植物的抗病性(Chern M S,F itzgerald H A,Yadav R C,et al.A disease resistance pathwayin rice similar to themediated pathw ay in Arabidopsis.Plant J,2001,27(2):101-113)。目前还报道了转拟南芥NPR1基因的番茄对真菌和细菌具有广谱抗性(Lin WC,Lu CF,Wu JW,Cheng ML,Lin YM,Yang NS,Black L,Green SK,WangJF,Cheng CP.Transgenic tomato plants expressing the Arabidopsis NPR1 genedisplay enhanced resistance to a spectrum of fungal and bacterial diseases.Transgenic Res.2004,13(6):567-581),过量表达水稻中水稻的NPR1基因可以提高X.oryzae pv.oryzae抗性(Chern M,Fitzgerald HA,Canlas PE,Navarre DA,RonaldPC.Overexpression of a rice NPR1 homolog leads to constitutive activationof defense response and hypersensitivity to light.Mol Plant Microbe Interact.2005 Jun;18(6):511-20)。
由于NPR1基因在植物抗病基因工程中具有广泛的应用前景,因此对该基因国际上引起极大的关注。目前,公开号为US 5986082-A的美国专利公开了一个拟南芥NPR1基因(Uknes,S.Joseph.,Hunt,M.Denise.,Steiner,H.-Y.and Ryals,J.Andrew.Altered forms of the NIM1 gene conferring disease resistance inplant(Arabidopsis).1999.Patent:US 5986082-A),美国专利公开了水稻,小麦和玉米的拟南芥NPR1基因的同源序列(Crane,E.H.III,Rice,D.A.,Simmons,C.R.,Tossberg,J.T.,Sandahl,G.A.and Zhang,L.Maize NPR1 polynucleotidesand methods of use.2000.Patent:US 6504084)。胡凤仙将拟南芥NPR1基因导入到烟草中并获得成功(胡凤仙.转拟南芥***获得抗性调节基因(NPR1)烟草的获得及其遗传分析.2002.广西大学硕士论文);罗荡平将拟南芥NPR1基因转入水稻使水稻使得抗白叶枯病和稻瘟病得到了提高(罗荡平.白叶枯病和稻瘟病拟南芥NPR1基因转入水稻使水稻获得广谱抗病性.2004.广西大学硕士论文);邓晓玲等克隆了甘蓝型油菜中NPR1基因(邓晓玲,孔维文,冯震,郭明,李华平.甘蓝型油菜中NPR1基因的克隆、载体构建及其转化的研究.2004年中国植物病理学会年会论文集),窦道龙将拟南芥NPR1基因导入到棉花中,筛选到抗枯萎病、黄萎病的植株,同时获得了棉花和向日葵NPR1基因部分片段(窦道龙.棉花抗黄矮病基因工程研究和防卫反应基因的克隆.2002.中国科学院研究生院博士学位论文)。
小麦近缘植物中间偃麦草,具有许多对小麦改良有益的重要基因,如具有抗小麦锈病、白粉病、赤霉病、病毒病、全蚀病、纹枯病等基因,同时抗旱,耐盐,耐低温等特性。
发明内容
本发明的目的是提供一种中间偃麦草抗病相关蛋白及其编码基因。
本发明所提供的中间偃麦草抗病相关蛋白,名称为TiNPR1,来源于中间偃麦草,是具有下述氨基酸序列之一的蛋白质:
1)序列表中的SEQ ID №:2的氨基酸残基序列;
2)将序列表中SEQ ID №:2的氨基酸残基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相关的蛋白质。
其中,序列表中序列2是由580个氨基酸残基组成。
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。
上述中间偃麦草抗病相关蛋白的编码基因(TiNPR1)也属于本发明的保护范围。
上述中间偃麦草抗病相关蛋白的cDNA基因,可具有下述核苷酸序列之一:
1)序列表中SEQ ID №:1的DNA序列;
2)编码序列表中SEQ ID №:2蛋白质序列的多核苷酸;
3)在高严谨条件下可与序列表中SEQ ID №:1限定的DNA序列杂交的核苷酸序列。
上述高严谨条件可为在65℃下杂交,并在0.1×SSPE(或0.1×SSC),0.1% SDS的溶液中65℃下洗膜。
其中序列表中序列1是由2003个脱氧核苷酸组成,自5′端的第19位到第1761位脱氧核苷酸为编码序列。
含有本发明基因的表达载体、细胞系及宿主菌均属于本发明的保护范围。
本发明的TiNPR1基因可用现有的方法构建到现有的植物表达载体中,可在其转录超始核苷酸前加上包括组成型启动子、增强启动子、诱导型启动子、组织特异性启动子、发育阶段特异性启动子在内的任何一种启动子。为了便于对转TiNPR1基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选,可对所使用的载体进行加工,如加入植物可选择性标记(BAR基因、GUS基因、萤光素酶基因等)或具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素,卡那霉素等)。被转化的植物宿主既可以是单子叶植物,也可以是双子叶植物,如:水稻、小麦、玉米、黄瓜、番茄、杨树、草坪草或苜宿等。携带有本发明的TiNPR1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、农杆菌介导等常规生物学方法转化植物细胞或组织,并将转化的植物经组织培育成植株,获得抗病性提高的植株。
实验结果表明,在白粉病菌和纹枯病菌诱导下TiNPR1的表达增强;将TiNPR1导入拟南芥,可提高拟南芥对假单胞菌的抗性。本发明的基因可以转入植物中提高植物的抗病性,同时还为植物广谱抗病育种打下良好的工作基础。
附图说明
图1为从白粉病菌诱导的中间偃麦草中扩增TiNPR1基因片段的电泳图
图2为通过GenBank的BLASTP获得的ANR保守域的位置
图3为植物TiNPR1基因进化树分析图
图4为TiNPR1与AtNPR1,NtNPR1,OsNPR1的氨基酸序列比较
图5为白粉病菌诱导的中间偃麦草TiNPR1表达分析
图6为纹枯病菌诱导的中间偃麦草TiNPR1表达分析
具体实施方式
下述实施例中的实验方法,如无特别说明,均为常规方法。
实施例1、TiNPR1保守区段及其cDNA全长的获得
将生长四周的中间偃麦草的叶片接种白粉病菌,24小时后提取叶片的总RNA,按照宝生物公司提供的方法合成cDNA第1条链,并用其作为模板进行PCR扩增。根据水稻,拟南芥,烟草NPR1基因保守区段(QRHLLD和KAFSED)设计一对引物NPR1-F:CAGCGGCATCTCCTTGAT和NPR1-R:GTCCTCGCTGAACGCCTT,PCR反应总体积为25μL,包括1μL(50ng)cDNA,50μmol/L dNTP,1μmol/L引物,1U rTaq酶及缓冲液(1×)。PCR反应程序为:先95℃预变性5min;然后95℃ 30s,56℃ 1min,72℃ 1min,30个循环;最后72℃,10min补平末端。扩增产物经琼脂糖凝胶电泳分离,结果如图1所示,表明从接种白粉病菌的中间偃麦草cDNA中扩增出一条大约1.2kb带。图1中泳道1为扩增的条带;marker为λDNA/HindIII+EcoRI分子量标准;箭头指的条带大小为1.2kb。将此条带回收,克隆到pGEM-T载体上,进行测序分析。序列分析表明该序列是NPR1基因片段。根据获得NPR1保守区段设计5’-RACE(Invitrogen产品)和3’-RACE(Invitrogen产品)的特异性引物,RACE程序按照Invitrogen公司提供的5’-RACE和3’-RACE试剂盒的说明书进行。其中,5’-RACE特异性引物GSP1:5‘-TTGATCTTATCCGTTGCAAACT-3’;AUAP引物(上游引物,序列:5′-GGCCACGCGTCGACTAGTAC-3′),Nested-GSP:5‘GAGAGATGCCTGGAGATGGTAG-3’。3’-RACE:特异性引物GSP2(上游引物):5‘-ACCTGCAAGATACGCTTCTGA-3’,AUAP引物(下游引物,AUAP引物序列:5′-GGCCACGCGTCGACTAGTAC-3′)。
以5′-RACE试剂盒反转录合成中间偃麦草的第一链cDNA作为模板,以AUAP(上游引物)和GSP1(下游引物)进行第一轮扩增,然后再用稀释100倍的第一轮PCR产物作模板,以AUAP(上游引物)和Nested-GSP(下游引物)进行第二轮PCR扩增,回收纯化PCR产物,连接克隆到pMD18-T载体上,通过菌落PCR,挑选5个阳性克隆测序,序列分析结果表明,获得TiNPR1基因的5′端序列(自序列1的5′端第1位—第180位脱氧核苷酸)。其中,第一轮PCR反应条件:先94℃ 5min;然后94℃ 30s→60℃ 30s→72℃ 4min,共30个循环;最后72℃ 10min。25μL反应体系为1×GC缓冲液,1μL cDNA(50ng),200μmol/L dNTPs,0.2μmol/L每条引物,1U LA-Taq酶。第二轮PCR反应条件:先94℃预变性5min;然后94℃ 30s,60℃ 30s,72℃ 4min,共30个循环;最后72℃ 10min。25μL反应体系为1×GC缓冲液,1μL cDNA(50ng)200μmol/L dNTPs,0.2μmol/L每条引物,1U LA-Taq酶。
以3′-RACE试剂盒反转录合成中间偃麦草的第一链cDNA作为模板,以GSP2(上游引物)和AUAP(下游引物)进行扩增,其中PCR反应条件:先94℃5min;然后94℃ 45s→60℃ 45s→72℃ 4min,共30个循环;再72℃ 10min。25μL反应体系为1×GC缓冲液,1μL(50ng)cDNA,200μmol/L dNTPs,0.2μmol/L每条引物,1U LA-Taq酶。回收纯化PCR产物,连接克隆到pMD18-T载体上,通过菌落PCR,挑选5个阳性克隆测序,序列分析结果表明,获得TiNPR1基因的3′端序列(自序列1的5′端第1533位—第2021位脱氧核苷酸)。
将TiNPR1的5′端序列和3′端序列在体外拼接,得到TiNPR1的全长cDNA序列,具有序列表中序列1的核苷酸序列。
为验证该拼接得到的TiNPR1的全长cDNA序列的正确性,据TiNPR1全长cDNA序列,再设计1对特异性引物TiF:5‘-AGCAGTGCCAATGGAGGCT-3’,TiR:5‘-CCAATATGGCAAGAATGGGC-3’,以中间偃麦草的cDNA为模板,进行PCR扩增。该作为模板的cDNA是将生长四周的中间偃麦草的叶片接种白粉病菌,24小时后提取叶片的总RNA,按照宝生物公司提供的方法合成的cDNA第1条链。其中PCR的反应体系为:PCR反应总体积为25μL,包括1μL(50ng)cDNA,50μmol/L dNTP,1μmol/L引物,1U LA-Taq酶及缓冲液(1×GC)。反应程序为:95℃预变性5min;然后95℃ 30s,60℃ 1min,72℃ 4min,30个循环;最后72℃,10min补平末端。扩增产物进行琼脂糖电泳分离,回收并克隆到pGEM-T载体上,进行测序分析,测序结果表明,该PCR扩增产物具有序列表中序列1的核苷酸序列,为TiNPR1。TiNPR1开放阅读框(编码序列)为自序列表中序列1的5′端的第19位至第1761位核苷酸序列,编码580个氨基酸(序列表中序列2)。将获得全长基因序列进行GenBank的BLASTP,与AtNPR1(拟南芥),NtNPR1(烟草),OsNPR1(水稻),ZyNPR1(玉米)(专利号:WO0065037),TaNPR1的(小麦,专利号:WO0070069)进行比较。利用DNAMAN软件,将以上序列生成进化树,结果如图3所示,结果表明:它们与水稻关系比较密切,同源性(80%)最高,其次是烟草(54%)、拟南芥(46%),与小麦关系比较远。在自序列表中序列2的氨基端的第272位至第367位氨基酸残基之间有ANR(Ankyrin Repeat)保守区(图2)。通过DNAMAN软件,将拟南芥,烟草,小麦,玉米和中间偃麦草的NPR1序列进行了比较,结果如图4所示,结果表明:对NPR1基因的功能起关键作用的氨基酸同样也具有保守性,如npr1-1(H)(箭头示),npr1-2(C)(箭头示),nim1-4(R)(箭头示)。图4为TiNPR1与AtNPR1(拟南芥),NtNPR1(烟草),OsNPR1(水稻)的比较。
实施例2、Ti-NPR1基因的表达特性
将生长四周的中间偃麦草的叶片,分别接种小麦白粉病菌,纹枯病菌0,2,5,10,24小时后,用Trizol方法提取叶片的总RNA,以TiNPR1的cDNA(序列1)为探针进行Northern杂交。结果表明TiNPR1基因的转录表达受白粉病菌的诱导,在正常条件下,TiNPR1有微量表达,纹枯病菌侵染2小时后,TiNPR1基因的表达量开始增加,在侵染5小时达到最大值,侵染10小时和24小时的表达量稳定在最大值(图5);TiNPR1基因的转录表达受纹枯病菌的诱导,在正常条件下,TiNPR1有微量表达,纹枯病菌侵染2小时后,TiNPR1基因的表达量开始增加,在侵染5小时达到最大值,侵染10小时和24小时的表达量稳定在最大值(图6)。说明在白粉病菌和纹枯病菌诱导下TiNPR1的表达增强。
实施例3、转TiNPR1基因拟南芥植株的抗病性分析
T0表示由农杆菌侵染拟南芥得到的转基因植株,T1表示T0代自交产生的种子及由它所长成的植株。
以TiNPR1基因的cDNA为模板,用带有SmaI/SacI酶识别位点的引物:上游引物5‘-TTCCCGGGAGCAGTGCCAATGGAGGCT-3’,下游引物5‘-CCGAGCTCCCAATATGGCAAGAATGGGC-3’进行PCR扩增TiNPR1基因ORF(自序列表中序列1的第19位至1761位的核苷酸序列),回收扩增产物,将其构建到双子叶植物表达载体pBI121(BIODEE公司)的SmaI和SacI酶切识别位点之间,形成载体35S::NPR1,受35S启动子控制,把经过测序鉴定含有TiNPR1基因ORF的pBI121的载体命名为pNPR1。利用三亲杂交法将pNPR1转化到农杆菌C58C1中,通过带有卡那霉素(Kana)抗性MS培养基(含有50ug/ml卡那霉素)培养筛选转化得到的菌株,将获得的携带pNPR1的农杆菌菌株转化拟南芥,收集转基因当代植物(T0)的种子,在含有50ug/ml卡那霉素的MS培养基上筛选能正常生长的转基因阳性T1代植株;同时以未转基因植株为阴性对照。用丁香假单孢菌(Pseudomonas syringae)孢子悬浮液(106/ml)侵染转pNPR1基因阳性T1代拟南芥6分钟(Berroecal-Lobo等2002,Constitutive expression ofEHYLENE-RESPONSE-FACTOR1 in Arabidopsis confers resistance to severalnecrophic fungi,Plant J,29:23-32),7天后统计发病情况。结果表明,在假单孢菌侵染拟南芥7天时,未转基因的拟南芥对照孢子多,发病重。分别取假单孢菌侵染7天的转pNPR1植株、未转pNPR1的植株的10个叶片,通过常规观察孢子堆数,结果表明转pNPR1基因植株的叶片上平均孢子数为未转基因的植株的叶片上平均孢子数的1/4-1/2,说明转TiNPR1基因植株对假单孢菌的抗性明显提高。
序列表
<160>2
<210>1
<211>2021
<212>DNA
<213>中间偃麦草(Thinopyrum intermedium)
<400>1
<210>2
<211>580
<212>PRT
<213>中间偃麦草(Thinopyrum intermedium)
<400>2
Claims (8)
1、一种中间偃麦草抗病相关蛋白,其氨基酸残基序列如SEQ ID NO:2所示。
2、权利要求1所述的中间偃麦草抗病相关蛋白的编码基因。
3、根据权利要求2所述的基因,其特征在于:中间偃麦草抗病相关蛋白的cDNA基因的碱基序列如SEQ ID NO:1所示。
4、含有权利要求2或3所述基因的表达载体。
5、含有权利要求2或3所述基因的细胞系。
6、含有权利要求2或3所述基因的宿主菌。
7、权利要求1所述的中间偃麦草抗病相关蛋白在提高植物抗病性中的应用。
8、权利要求2或3所述的中间偃麦草抗病相关蛋白的编码基因在提高植物抗病性中的应用。
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CN (1) | CN100465189C (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102127550B (zh) * | 2010-11-24 | 2013-04-10 | 江苏省农业科学院 | 植物一个npr1基因及其所编码的蛋白质与应用 |
CN112410371A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-02-26 | 华中农业大学 | 小麦基因TaAn在提高植物DON耐受性和FHB抗性中的应用 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1232468A (zh) * | 1996-08-09 | 1999-10-20 | 综合医院公司 | 获得性抗性npr基因及其用途 |
US6504084B1 (en) * | 1999-04-23 | 2003-01-07 | Pioneer Hi-Bred International, Inc. | Maize NPR1 polynucleotides and methods of use |
-
2005
- 2005-09-23 CN CNB2005101048719A patent/CN100465189C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1232468A (zh) * | 1996-08-09 | 1999-10-20 | 综合医院公司 | 获得性抗性npr基因及其用途 |
US6504084B1 (en) * | 1999-04-23 | 2003-01-07 | Pioneer Hi-Bred International, Inc. | Maize NPR1 polynucleotides and methods of use |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Overexpression of a Rice NPR1 Homolog Leads to Constitutive Activation of Defence Responseand Hypersensitivity to Light. Mawsheng Chern, Heather A, Fitzgerald.Molecular Plant-Microbe Interaction,Vol.18 No.6. 2005 * |
The Arabidopsis NPR1 Gene That Controls Systemic Acquired Resistance Encodes a Novel Protein Containing Ankyrin Repeats. Hui Cao, Jane Glazebrook, Joseph D.Clarke.Cell,Vol.88 No.1. 1997 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1935836A (zh) | 2007-03-28 |
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