核盘菌SsCAK1蛋白及其编码基因与应用

本发明属于植物基因工程领域，具体涉及核盘菌sscak1蛋白及其编码基因与应用。

背景技术：

1、由核盘菌(sclerotinia sclerotiorum(lib.)de bary)导致的菌核病不仅是模式植物拟南芥的一种病害，也是危害我国很多重要农作物生产的重要病害之一。

2、核盘菌主要以菌核的形式生存，菌核的抗逆性极强，可在土壤中存活多年。在核盘菌的侵染过程中，菌核可以直接萌发成菌丝，侵染植物；或者是通过萌发子囊盘，产生子囊孢子萌发形成菌丝，从而侵染植物。菌丝在入侵到植物组织前，首先在寄主表面扩展，形成侵染垫或附着胞，渗透健康的植物表皮，而菌丝则产生更多的分枝。随后，核盘菌通过合成、分泌多种水解酶及毒素草酸攻破寄主表层防护、降解细胞壁、浸软和致死寄主组织，为病菌提供营养，便于菌丝进一步入侵和增殖。因此，如果核盘菌菌核或菌丝生长形成受阻，菌核病可以有效控制。

3、目前，采用化学防控和农业防治的手段，均无法有效控制病害的发生，且成本高，对环境污染大。因此，深入挖掘抗病基因，特别是对病原菌具有广谱抗性的基因资源，从而改良植物抗病性，对于作物育种和农业生产具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种蛋白质，能够用于提高植物对菌核病的抗性。

2、本发明还提出一种与上述蛋白质相关的生物材料。

3、本发明还提出一种上述蛋白质和生物材料的应用。

4、本发明还提出一种防治菌核病的产品。

5、本发明还提出一种抑制或沉默核盘菌sscak1基因表达的物质。

6、本发明还提出一种用于扩增上述干扰序列的引物。

7、本发明还提出上述抑制或沉默核盘菌sscak1基因表达的物质在制备防治菌核病的产品中的应用。

8、本发明还提出含有所述干扰序列的重组载体的构建方法。

9、本发明还提出一种转基因植物的制备方法。

10、在本发明的第一方面，提出了一种蛋白质，是如下a)或b)或c)或d)的蛋白质：

11、a)氨基酸序列如seq id no.2所示的蛋白质；

12、b)氨基酸序列如seq id no.2所示的蛋白质的n端和/或c端连接标签得到的融合蛋白质；

13、c)将seq id no.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/或添加得到的具有相同功能的蛋白质；

14、d)与seq id no.2所示的氨基酸序列具有75％以上的同源性且具有相同功能的蛋白质。

15、在本发明的一些实施方式中，所述蛋白质为sscak1蛋白。

16、在本发明的第二方面，提出了一种生物材料，为下述1)至8)中的任一种：

17、1)编码上述的蛋白质的核酸分子；

18、2)含有1)所述核酸分子的表达盒；

19、3)含有1)所述核酸分子的重组载体；

20、4)含有2)所述表达盒的重组载体；

21、5)含有1)所述核酸分子的重组微生物；

22、6)含有2)所述表达盒的重组微生物；

23、7)含有3)所述重组载体的重组微生物；

24、8)含有4)所述重组载体的重组微生物。

25、在本发明的一些实施方式中，所述核酸分子的核苷酸序列如seq id no.1所示。

26、在本发明的第三方面，提出了上述蛋白质和生物材料的应用，所述应用为在(1)～(3)中任一项中的应用；

27、(1)抗菌核病；

28、(2)制备抗菌核病的产品；

29、(3)培育抗菌核病转基因植物。

30、在本发明的一些实施方式中，所述菌核病为由核盘菌属(sclerotinia)、链核盘菌属(monilinia)、丝核属(rhizoctonia)和小菌核属(sclerotium)等真菌引起的植物病害。

31、在本发明的第四方面，提出了一种防治菌核病的产品，所述产品中包括上述生物材料。

32、在本发明的第五方面，提出了一种抑制或沉默核盘菌sscak1基因表达的物质，包括干扰序列，及含有所述干扰序列的表达盒、重组载体和重组微生物。

33、在本发明的一些实施方式中，所述干扰序列的核苷酸序列如seq id no.3所示。

34、在本发明的第六方面，提出了用于扩增上述干扰序列的引物。

35、在本发明的一些实施方式中，所述引物包括正向引物和反向引物，所述正向引物的核苷酸序列如seq id no.4所示，所述反向引物的核苷酸序列如seq id no.5所示。

36、在本发明的第七方面，提出了抑制或沉默核盘菌sscak1基因表达的物质在(a1)～(a3)中任一项中的应用；

37、(a1)抗菌核病；

38、(a2)制备抗菌核病的产品；

39、(a3)培育抗菌核病转基因植物。

40、在本发明的第八方面，提出了含有所述干扰序列的重组载体的构建方法，所述方法包括以下步骤：将上述干扰序列导入载体中，即得。

41、在本发明的一些实施方式中，所述载体包括ptrv1载体。

42、在本发明的第九方面，提出了一种转基因植物的制备方法，包括以下步骤：将下述(b1)～(b2)中任一核酸分子导入目的植物中，得到转基因植物；

43、(b1)将上述蛋白质的编码基因全长或其任意片段制备得到的干扰序列；

44、(b2)上述的干扰序列，及含有所述干扰序列的表达盒、重组载体和重组微生物。

45、在本发明的一些实施方式中，所述植物为十字花科植物、菊科、藜科、芸香科、桑科、豆科或茄科植物。

46、在本发明的一些实施方式中，所述植物为拟南芥或本氏烟草。

47、根据本发明的一些的实施方式，至少具有以下有益效果：本发明提供了核盘菌sscak1基因的基因组及蛋白序列，该基因影响核菌丝生长，菌核以及侵染垫的形成，在核盘菌耐药以及致病方面具有重要作用；通过设计合成靶向沉默核盘菌sscak1基因rnai序列，将抑制或沉默核盘菌sscak1基因表达的rnai序列用于构建并得到沉默表达载体，将其转化植物后，可以使得植物具有菌核病抗性，其在植物菌核病抗性育种具有巨大的应用前景。

技术特征：

1.一种蛋白质，是如下a)或b)或c)或d)的蛋白质：

2.生物材料，为下述1)至8)中的任一种：

3.根据权利要求2所述的生物材料，其特征在于，所述核酸分子的核苷酸序列如seq idno.1所示。

4.权利要求1所述的蛋白质或权利要求2或3所述的生物材料在(1)～(3)中任一项中的应用；

5.一种防治菌核病的产品，其特征在于，所述产品中包括权利要求2或3所述的生物材料。

6.一种抑制或沉默核盘菌sscak1基因表达的物质，其特征在于，包括干扰序列，及含有所述干扰序列的表达盒、重组载体或重组微生物；优选地，所述干扰序列的核苷酸序列如seq id no.3所示。

7.用于扩增权利要求6中所述的干扰序列的引物；优选地，所述引物包括正向引物和反向引物，所述正向引物的核苷酸序列如seq id no.4所示，所述反向引物的核苷酸序列如seq id no.5所示。

8.抑制或沉默核盘菌sscak1基因表达的物质在(a1)～(a3)中任一项中的应用；

9.一种抗菌核病转基因植物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将下述(b1)～(b2)中任一核酸分子导入目的植物中，得到转基因植物；

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述植物为十字花科植物、菊科、藜科、芸香科、桑科、豆科或茄科植物。

技术总结
本发明公开了核盘菌SsCAK1蛋白及其编码基因与应用，所述核盘菌SsCAK1蛋白氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。通过设计合成靶向沉默核盘菌SsCAK1基因RNAi序列，将抑制或沉默核盘菌SsCAK1基因表达的RNAi序列用于构建并得到沉默表达载体，将其转化植物后，可以使得植物具有菌核病抗性，其在植物菌核病抗性育种具有巨大的应用前景。

技术研发人员：夏石头,覃磊
受保护的技术使用者：湖南农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12