专利名称：植物抗性相关蛋白atsar42及其编码基因和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种植物抗性相关蛋白ATSAR42及其编码基因和应用。
背景技术：
植物在栽培生产过程中常发生各种病害，一些病害对植物生长构成极大威胁，严重损害农作物其产量和质量。对于植物病害，目前主要采用药物措施防治。最近人们开始应用非生物诱导剂诱导植物抗病性，并已广泛应用于烟草、马铃薯、番茄、黄瓜、菜豆、水稻等多种重要农作物。这种措施的效果虽然理想，但成本较高，并污染环境。因此，迫切需要开发新的生物学手段以提高植物自身的抗病性。系统获得性抗性是植物的一种防御反应，当植物遭受病原体和害虫攻击时，这种反应会被诱导，并且能够迅速扩散到植株的其它部位以保护植物。病程相关蛋白ra是一类逆境蛋白，被认为在植物的抗病中起重要作用，其中编码 PRl蛋白的基因常被用作植物抗病反应和系统获得抗性中的指示基因，PRl基因的表达在植物抗病反应中起重要作用。PRl基因在正常生长条件下，本底表达量很低，也就是说I3Rl 基因启动子在正常生长条件下基本不发挥启动功能，受逆境诱导(遭受病害侵袭时启动基因的表达。水杨酸是广泛存在于植物体内的酚类物质，被认为是诱发系统获得性抗性的信号，可以诱导对病毒、细菌、真菌等多种病原体的抗性。研究表明，外施水杨酸后，PRl基因的转录被显著激活。研究还发现，当植物某部位遭受病原体攻击之后，植物体内水杨酸含量会增加，而且水杨酸的增加出现在PRl基因表达之前。植物中水杨酸的合成在很大程度上是通过异分支酸合成酶(ICS，isochorismate synthase) ICSl作用于底物异分支酸 (isochorismate)从而合成水杨酸。ICSl基因在正常生长条件下，本底表达量很低，也就是说ICSl基因启动子在正常生长条件下基本不发挥启动功能，受逆境诱导(病原菌侵染和紫外线照射)启动基因的表达。到目前为止，仅仅发现ETHYLENEINSENSITIVE3(EIN3)和 EIN3-LIKE1能够与SA生物合成关键基因ICSl启动子直接结合，并且负调节SA的合成水平，尚未发现能通过正向诱导ICSl启动子启动ICSl基因表达，从而增加水杨酸合成水平的蛋白。另外研究发现SAR Deficient 1 (SARDl)和CBP60g蛋白是诱导ICSl基因表达和SA 合成的重要因子，但未能发现更多地通过正向诱导ICSl启动子启动ICSl基因表达，从而增加水杨酸合成水平的蛋白。
发明内容
本发明的目的是提供一种植物抗性相关蛋白ATSAR42及其编码基因和应用。本发明提供的蛋白，命名为ATSAR42蛋白，来自拟南芥(Arabidopsis thaliana), 是如下(a)、(b)、(c)、(d)和(e)中的任意一种(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列1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
4添加且具有诱导ICSl基因启动子启动功能的由序列1衍生的蛋白质；(C)将序列1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/或添加且具有诱导PRl基因启动子启动功能的由序列1衍生的蛋白质；(d)将序列1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/或添加且与植物中的水杨酸合成相关的由序列1衍生的蛋白质；(e)将序列1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/或添加且与植物抗性相关的由序列1衍生的蛋白质。为了使(a)中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。表1 标签的序列
权利要求
1.一种蛋白质，是如下如下(a)、(b)、(c)、(d)和(e)中的任意一种(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列1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/或添加且具有诱导ICSl基因启动子启动功能的由序列1衍生的蛋白质；所述ICSl基因启动子的核苷酸序列如序列表的序列3所示；(c)将序列1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/或添加且具有诱导PRl基因启动子启动功能的由序列1衍生的蛋白质；所述PRl基因启动子的核苷酸序列如序列表的序列4所示；(d)将序列1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/或添加且与植物中的水杨酸合成相关的由序列1衍生的蛋白质；(e)将序列1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/或添加且与植物抗性相关的由序列1衍生的蛋白质。
2.编码权利要求1所述蛋白的基因。
3.如权利要求2所述的基因，其特征在于所述基因是如下1)至10)中任一所述的DNA 分子1)序列表的序列2自5’末端第11至1512位核苷酸所示的DNA分子；2)序列表的序列2所示的DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码具有诱导ICSl基因启动子启动功能的蛋白的DNA分子；4)与1)或2)限定的DNA序列具有90%以上同源性且编码具有诱导ICSl基因启动子启动功能的蛋白的DNA分子；5)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码具有诱导PRl基因启动子启动功能的蛋白的DNA分子；6)与1)或2)限定的DNA序列具有90%以上同源性且编码具有诱导PRl基因启动子启动功能的蛋白的DNA分子；7)在严格条件下与1)或幻限定的DNA序列杂交且编码植物水杨酸合成相关蛋白的 DNA分子；8)与1)或2)限定的DNA序列具有90%以上同源性且编码植物水杨酸合成相关蛋白的DNA分子；9)在严格条件下与1)或幻限定的DNA序列杂交且编码植物抗性相关蛋白的DNA分子；10)与1)或2)限定的DNA序列具有90%以上同源性且编码植物抗性相关蛋白的DNA 分子。
4.含有权利要求2或3所述基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。
5.如权利要求4所述的重组表达载体，其特征在于所述重组表达载体为在3^-FLAG 表达载体的多克隆位点插入序列表的序列2所示DNA片段得到的重组质粒；所述3^-FLAG 表达载体为在PUC19载体的多克隆位点插入序列表的序列6所示DNA得到的重组质粒。
6.权利要求1所述蛋白在诱导ICSl基因启动子的启动功能中的应用；所述ICSl基因启动子的核苷酸序列如序列表的序列3所示。
7.权利要求1所述蛋白在诱导PRl基因启动子的启动功能中的应用；所述PRl基因启动子的核苷酸序列如序列表的序列4所示。
8.权利要求2或3所述基因在诱导ICSl基因启动子的启动功能中的应用；所述ICSl 基因启动子的核苷酸序列如序列表的序列3所示。
9.权利要求2或3所述基因在诱导PRl基因启动子的启动功能中的应用；所述PRl基因启动子的核苷酸序列如序列表的序列4所示。
10.权利要求1所述蛋白，和/或，权利要求2或3所述基因，在培育抗性植物中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种植物抗性相关蛋白ATSAR42及其编码基因和应用。本发明提供的蛋白，命名为ATSAR42蛋白，来自拟南芥(Arabidopsis thaliana)，是如下任意一种(a)序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列1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/或添加且具有如下任一功能的由序列1衍生的蛋白质诱导ICS1基因启动子启动功能、诱导PR1基因启动子启动功能、与植物中的水杨酸合成相关、与植物抗性相关的由序列1衍生的蛋白质。本发明提供的ATSAR42蛋白可以通过调控植物中水杨酸的合成，增强植物的抗病性。本发明对于培育抗病植物均有重大价值。
文档编号C12N15/82GK102367271SQ20111031633
公开日2012年3月7日 申请日期2011年10月18日 优先权日2011年10月18日
发明者林晓莉, 蔡斌, 金京波 申请人:中国科学院植物研究所