一种植物易感基因SNIPER及其应用

本发明属于植物分子生物学与植物遗传工程领域，具体地说，本发明涉及一种植物感病基因sniper在调控植物抗病性中的应用，以及通过sniper基因沉默构建植物抗病模型的方法。

背景技术：

1、疫霉菌引起的作物疫病是农业生产上毁灭性病害之一，每年在全球造成巨大的经济损失，严重威胁着全球的粮食安全。直到目前，致病疫霉引起的晚疫病仍然制约着马铃薯和番茄的生产发展[1]。此外，辣椒疫霉(phytophthora capsici)和烟草疫霉(phytophthoraparasitica)可对辣椒、烟草等多种茄科植物造成严重危害[2]。由于疫霉菌在田间发病快，流行性强，分布广，对寄主适应性强等特点，其防控非常困难，因此发掘和利用新基因，提高植物对疫霉菌的抗性，对于改良植物抗性具有重要的意义。

2、[1]fry,w.2008.phytophthora infestans:the plant(and r gene)destroyer.molecular plant pathology,9(3):385-402.

3、[2]lamour,k.h.,stam r.,jupe,j.,and huitema e.2012.the oomycete broad-host-range pathogen phytophthora capsici.molecular plant pathology,13(4):329-337.

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种基因sniper。

2、本发明目的之二在于提供基因sniper的应用。

3、本
技术实现要素：
具体详述如下：

4、本发明提供一种基因sniper，该基因来源于烟草，核苷酸序列如seq id no.1所示。

5、本发明还提供一种基因sniper编码的蛋白质或与基因sniper编码的蛋白质相比具有不小50％相似性的氨基酸序列的蛋白质。本发明所述的基因sniper编码的蛋白质，其氨基酸序列为seq id no.3所示，所述的与基因sniper编码的蛋白质相比具有不小50％相似性的氨基酸序列的蛋白质其氨基酸序列为seq id no.4。

6、本发明还提供一种包括所述基因sniper的重组表达载体。

7、所述表达载体优选为植物转化质粒，可以为表达载体pbin、pcambia或ptf101.1等。

8、优选的，所述的重组表达载体是将基因sniper插入到含有c-端ha的双元载体pbin:ha酶切位点smali中得到的载体pbin:sniper-ha。

9、本发明还提供一种沉默基因sniper的沉默片段，核苷酸序列为seq id no.2。

10、本发明还提供一种沉默基因sniper的基因沉默载体，在一些具体的实例中，为包括沉默基因sniper的沉默片段的基因沉默载体。

11、所述基因沉默载体优选为植物转化质粒，可以为沉默载体ptrv2。

12、优选的，所述的重组沉默载体是将沉默基因sniper的沉默片段插入到病毒沉默载体ptrv2酶切位点psti中得到的载体ptrv2:sniper。

13、本发明还提供一种转化体，由所述的基因沉默载体导入宿主细胞所得，所述的宿主细胞优选大肠杆菌细胞或农杆菌细胞。

14、本发明还提供了所述基因sniper或其编码的蛋白质或沉默片段或者基因沉默载体或转化体在提高植物免疫抗性或抗病性中的应用，优选的，所述应用为沉默或干扰基因sniper的表达。

15、本发明还提供了所述基因sniper或其编码的蛋白质或沉默片段或者基因沉默载体或转化体在植物提高致病菌免疫抗性或提高植物抗致病菌引起的病害中的应用，优选的，所述应用为沉默或干扰基因sniper的表达。

16、本发明还提供所述基因sniper或其编码的蛋白质或沉默片段或者基因沉默载体或转化体在培育具有致病菌免疫抗性植物育种中的应用，优选的，所述应用为沉默或干扰基因sniper的表达。

17、本发明还提供所述的烟草基因sniper或其编码的蛋白质或沉默片段或者基因沉默载体或转化体在导入植物后获得显著抗病性中的应用。

18、本发明所述的植物可以选自烟草、番茄、马铃薯或大豆。

19、本发明所述的致病菌为烟草疫霉菌或丁香假单胞杆菌，例如烟草疫霉菌p26和丁香假单胞杆菌的突变菌株pto dc3000δhopq1-1。

20、我们利用基因工程技术，分别构建了过表达和rna干扰载体，在瞬时过表达的烟草叶片发现sniper会负调控本氏烟对疫霉菌以及细菌的抗性，采用病毒介导的基因沉默技术(virus-induced gene silencing，vigs)对本氏烟中sniper基因进行了沉默，沉默后的sniper能够显著提高植物先天免疫反应的激活，并且能够增强对于疫霉菌以及细菌的抗性，表明sniper蛋白质具有感病功能。降低sniper基因以及蛋白的表达水平将对烟草的抗病性起着非常重要的作用，另外烟草作为一种重要的经济作物和茄科植物的典型代表，对烟草中sniper的研究可带动许多其它植物如番茄和马铃薯的相关研究。这些研究将能更好的阐明植物对疫霉菌及不同病原菌的抗病功能，可为抗病基因工程育种提供优秀的抗病基因资源。

21、本发明的有益效果

22、本发明所述基因sniper编码的蛋白质作为一个感病因子，具有抑制植物先天免疫的功能，因此合理的降低sniper的表达水平将有益于植物抗病能力的增强。在植物中沉默sniper基因不会影响植物生长性状，可以显著增强植物对疫霉菌以及细菌的抗病性，本发明可以运用在作物育种抗病性改良方面，有望提高植物对疫病的抗病性，从而达到增产减药的目的。

技术特征：

1.一种植物感病基因sniper，其核苷酸序列如seq id no.1所示。

2.权利要求1所述基因sniper编码的蛋白质或与权利要求1所述基因sniper编码的蛋白质相比具有不小50％相似性的氨基酸序列的蛋白质，优选的，所述蛋白序列如seq idno.3或seq id no.4所示。

3.一种沉默权利要求1所述基因sniper的沉默片段，优选的，所述沉默片段的核苷酸序列如seq id no.2所示。

4.包含权利要求3所述的基因沉默片段的基因沉默载体。

5.根据权利要求4所述的基因沉默载体，其特征在于，是将权利要求3所述的基因sniper的沉默片段插入到载体ptrv2酶切位点psti中得到的载体trv2:sniper。

6.一种转化体，其特征在于，由权利要求4或5所述的基因沉默载体导入宿主细胞所得，所述的宿主细胞优选大肠杆菌细胞或农杆菌细胞。

7.权利要求1所述基因sniper、权利要求2所述的蛋白质、权利要求3所述的沉默片段，权利要求4或5所述的基因沉默载体或权利要求6所述的突变体在提高植物免疫抗性或抗病性中的应用。

8.权利要求1所述基因sniper、权利要求2所述的蛋白质、权利要求3所述的沉默片段，权利要求4或5所述基因沉默载体或权利要求6所述突变体在植物提高致病菌免疫抗性或提高植物抗致病菌引起的病害中的应用，优选的，所述应用为沉默或干扰基因sniper的表达。

9.权利要求1所述基因sniper、权利要求2所述的蛋白质、权利要求3所述的沉默片段，权利要求4或5所述基因沉默载体或权利要求6所述突变体在培育具有致病菌免疫抗性植物育种中的应用，优选的，所述应用为沉默或干扰基因sniper的表达。

10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于，所述植物为烟草、番茄、大豆或马铃薯；所述致病菌为烟草疫霉菌或丁香假单胞杆菌。

技术总结
本发明提供一种植物易感基因SNIPER在调控植物抗病性中的应用，属于植物分子生物学与植物遗传工程领域，本发明涉及一种植物感病基因SNIPER及其重组沉默载体和应用。该基因来源于本氏烟草，具有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列，其编码的产物氨基酸序列为SEQ ID NO.3。本发明可以通过抑制该基因在烟草中表达使其获得对多种病原菌的抗性能力，在作物育种抗病性改良方面有重要意义。

技术研发人员：王燕,王源超,刘繁
受保护的技术使用者：南京农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14