一种编码富含半胱氨酸的非分泌型小分子肽及其编码基因与应用

本发明涉及植物遗传工程，具体的，涉及一种编码富含半胱氨酸的非分泌型小分子肽及其编码基因与应用。

背景技术：

1、棉花黄萎病属于典型的土传维管束系统性病害，是我国棉花生产上危害最为严重的病害，影响着我国棉花生产的可持续发展。棉花黄萎病田间防治难度大，培育抗病品种是最为经济有效的措施。虽然经过科研人员的努力曾培育出一些抗病棉花品种，但由于黄萎病菌变异快，育成的抗病品种推广种植几年后抗病性逐渐丧失。加之陆地棉中缺乏高抗黄萎病种质资源、传统育种周期长、效率低，使得我国棉花抗黄萎病育种进展缓慢。

2、转基因技术作为棉花遗传改良快速有效的方法，为棉花遗传育种带来了巨大的发展空间。深入挖掘、研究棉花黄萎病抗病基因，认识棉花抗黄萎病分子机理，可以为利用生物育种方法提高棉花黄萎病抗性提供理论依据和目标基因。

3、小分子多肽广泛存在于真核生物体内，参与植物生长发育及防御和胁迫响应的各个方面。根据是否分泌分为两类：分泌型多肽、非分泌型多肽。cystm(the cysteine-richtransmembrane module，富含半胱氨酸的跨膜模块)是一种小分子蛋白质家族，属于一种新的非分泌型富半胱氨酸肽，大多数成员的功能及作用机制仍不清楚。

技术实现思路

1、本发明提出一种编码富含半胱氨酸的非分泌型小分子肽及其编码基因与应用，有助于解决棉花黄萎病田间防治难度大、棉花抗黄萎病育种进展缓慢的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种富含半胱氨酸的非分泌型小分子肽的编码基因，核苷酸序列为如1)或2)：

4、1)如seq id no.1所示的核苷酸序列；

5、2)如seq id no.1所示的核苷酸序列经一个或多个核苷酸的替换、缺失或插入得到的具有相同功能的核苷酸序列。

6、一种富含半胱氨酸的非分泌型小分子肽，由所述的基因编码得到，具有如1)或2)所示的氨基酸序列：

7、1)如seq id no.2所示的氨基酸序列，

8、2)如seq id no.2所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、缺失或插入得到的具有相同功能的氨基酸序列。

9、一种所述的富含半胱氨酸的非分泌型小分子肽的编码基因在防治植物黄萎病中的应用。

10、一种所述富含半胱氨酸的非分泌型小分子肽在防治植物黄萎病中的应用。

11、作为进一步的技术方案，在植物体内基因过表达，提高植物黄萎病抗性。

12、本发明的有益效果为：

13、1、本发明中首次从陆地棉品种冀棉2016叶片cdna中克隆到一个编码富含半胱氨酸的非分泌型的小分子肽基因，通过与陆地棉参考基因组和拟南芥中同源序列的比对，将该基因命名为ghcystm6a，本发明发现该基因的表达与黄萎病的侵染密切相关，为培育抗黄萎病植物品种提供了理论依据。

14、2、将ghcystm6a基因在拟南芥中过表达，转基因拟南芥对黄萎病抗性显著提高。在抗病棉花品种冀棉2016中沉默ghcystm6a，显著降低了棉花植株对黄萎病的抵抗能力。

15、3、ghcystm6a基因及其编码蛋白可应用于防治棉花黄萎病，提高植物的黄萎病抗性，可用于棉花及其他植物的抗黄萎病遗传改良或分子育种方面，对于植物黄萎病抗性遗传改良具有重要意义。

技术特征：

1.一种富含半胱氨酸的非分泌型小分子肽的编码基因，其特征在于，核苷酸序列为如1)或2)：

2.一种富含半胱氨酸的非分泌型小分子肽，其特征在于，由权利要求1所述的基因编码得到，具有如1)或2)所示的氨基酸序列：

3.一种如权利要求1所述的富含半胱氨酸的非分泌型小分子肽的编码基因在防治植物黄萎病中的应用。

4.一种如权利要求2所述富含半胱氨酸的非分泌型小分子肽在防治植物黄萎病中的应用。

5.根据权利要求3或4所述的应用，其特征在于，在植物体内基因过表达，提高植物黄萎病抗性。

技术总结
本发明涉及植物遗传工程技术领域，提出了一种编码富含半胱氨酸的非分泌型小分子肽及其编码基因与应用，命名为GhCYSTM6A，该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其编码蛋白质的氨基酸序列SEQ ID NO.2所示。GhCYSTM6A基因在拟南芥中过表达，转基因拟南芥对黄萎病抗性显著提高。在抗病棉花品种冀棉2016中沉默GhCYSTM6A，显著降低了棉花植株对黄萎病的抵抗能力。因此，GhCYSTM6A基因有利于提高植物的黄萎病抗性，为培育抗黄萎病植物品种提供了理论依据。

技术研发人员：蔡肖,张建宏,王海涛,唐丽媛,李兴河,张素君,刘存敬
受保护的技术使用者：河北省农林科学院棉花研究所（河北省农林科学院特种经济作物研究所）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12