辣椒PRA1F3蛋白及其应用

本发明涉及生物，具体地说，涉及辣椒pra1f3蛋白及其应用。

背景技术：

1、辣椒疫霉菌(phytophthora capsici)是一种寄主广泛的卵菌纲病原菌，可导致辣椒(capsicum annuum)等数百种植物出现严重疫病，在世界范围内造成巨大的经济损失。寄主对辣椒疫霉菌的自然抗性不足，在疫病的高发阶段产量损失高达80％左右，目前传统的化学杀菌剂等其他手段很难进行防治。

2、随着对病原卵菌以及植物与病原菌间互作机制的深入研究，研究效应子逐渐成为探究致病机制的重中之重，rxlr效应子家族是卵菌效应子中非常重要的一类，对rxlr效应子致病机制的研究，对有效防治卵菌病害越来越重要。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供辣椒pra1f3蛋白及其应用。

2、为了实现本发明目的，第一方面，本发明提供辣椒pra1f3蛋白(源自辣椒)，其为：

3、(a)由seq id no:1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

4、(b)seq id no:1所示序列经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等功能的由(a)衍生的蛋白质。

5、第二方面，本发明提供辣椒疫霉效应因子rxlr20942突变体m4，其为：

6、(a)由seq id no:4所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

7、(b)seq id no:4所示序列经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等功能的由(a)衍生的蛋白质。

8、第三方面，本发明提供辣椒疫霉效应因子rxlr20942突变体m5，其为：

9、(a)由seq id no:5所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

10、(b)seq id no:5所示序列经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等功能的由(a)衍生的蛋白质。

11、第四方面，本发明提供编码所述辣椒pra1f3蛋白或所述突变体m4或m5的核酸分子。

12、第五方面，本发明提供含有所述核酸分子的生物材料，所述生物材料包括但不限于重组dna、表达盒、转座子、质粒载体、病毒载体、工程菌或转基因细胞系。

13、第六方面，本发明提供所述辣椒pra1f3蛋白或所述突变体m4或m5以及表达所述辣椒pra1f3蛋白或所述突变体m4或m5的原核或真核表达系统在抑制辣椒疫霉菌以及由辣椒疫霉菌所致的植物病害中的应用。

14、进一步地，所述应用包括：

15、(1)将所述辣椒pra1f3蛋白或所述突变体m4或m5配制成蛋白溶液，或者将表达所述蛋白或所述突变体m4或m5的大肠杆菌菌液或其稀释液施于植物根际周围的土壤或育苗基质中；或，

16、(2)将所述辣椒pra1f3蛋白配制成蛋白溶液，或者将表达所述蛋白或所述突变体m4或m5的大肠杆菌菌液或其稀释液对植株进行灌根处理；或

17、(3)将所述辣椒pra1f3蛋白配制成蛋白溶液，或者将表达所述蛋白或所述突变体m4或m5的大肠杆菌菌液或其稀释液进行浸种处理；或

18、(4)用所述辣椒pra1f3蛋白配制成蛋白溶液，或者将表达所述蛋白或所述突变体m4或m5的大肠杆菌菌液或其稀释液喷洒植株；或

19、(5)利用基因工程手段在植物中过表达辣椒pra1f3蛋白或所述突变体m4或m5的编码基因。

20、第七方面，本发明提供一种提高植物抗辣椒疫霉菌侵染能力的方法，将所述辣椒pra1f3蛋白或所述突变体m4或m5的编码基因通过质粒导入植物中或通过基因工程手段整合到植物染色体上。

21、进一步地，所述方法包括：

22、1)使植物包含辣椒pra1f3蛋白或所述突变体m4或m5的编码基因；或

23、2)使植物表达辣椒pra1f3蛋白或所述突变体m4或m5。

24、第六方面，本发明提供根据所述方法获得的转基因植物在植物育种中的应用。

25、育种方法包括但不限于转基因、杂交、回交、自交或无性繁殖。

26、本发明中，所述植物包括但不限于辣椒、烟草、拟南芥。

27、本发明通过筛选辣椒疫霉菌的效应子rxlr20942，借助一系列分子生物学实验探究了rxlr20942的功能，在本氏烟上瞬时表达rxlr20942进行功能验证，利用crispr/cas9技术敲除rxlr20942等，证实rxlr20942作为毒性因子在辣椒疫霉菌侵染寄主的过程中发挥重要作用。筛选辣椒疫霉菌rxlr20942的靶标蛋白pra1f3。辣椒pra1f3蛋白抑制辣椒疫霉菌侵染，利用农杆菌介导的瞬时表达技术在本氏烟上验证pra1f3的功能，过表达pra1f3本氏烟不产生坏死，过表达pra1f3能抑制辣椒疫霉菌的侵染，初步确定pra1f3在植物免疫过程中充当一个正调控因子。本发明探究rxlr20942与寄主间的互作机制，为揭示辣椒疫霉菌的致病机制提供有效的数据支持，也为辣椒疫霉的防控提供有效手段。

技术特征：

1.辣椒pra1f3蛋白，其特征在于，其为：

2.辣椒疫霉效应因子rxlr20942突变体m4或m5，其特征在于，突变体m4为：

3.编码权利要求1所述蛋白或权利要求2所述突变体的核酸分子或含有所述核酸分子的生物材料，其特征在于，所述生物材料为重组dna、表达盒、转座子、质粒载体、病毒载体或工程菌。

4.权利要求1所述蛋白或权利要求2所述突变体以及表达所述蛋白或所述突变体的原核或真核表达系统在抑制辣椒疫霉菌以及由辣椒疫霉菌所致的植物病害中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述应用包括：

6.提高植物抗辣椒疫霉菌侵染能力的方法，其特征在于，将权利要求1所述蛋白或权利要求2所述突变体的编码基因通过质粒导入植物中或通过基因工程手段整合到植物染色体上。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述植物为辣椒、烟草、拟南芥。

9.根据权利要求6-8任一项所述方法获得的转基因植物在植物育种中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，育种方法包括转基因、杂交、回交、自交或无性繁殖。

技术总结
本发明公开了辣椒PRA1F3蛋白及其应用。通过筛选辣椒疫霉菌的效应子RxLR20942，并借助分子生物学实验探究了RxLR20942的功能，证实RxLR20942作为毒性因子在辣椒疫霉菌侵染寄主的过程中发挥重要作用。筛选辣椒疫霉菌RxLR20942的靶标蛋白PRA1F3。辣椒PRA1F3蛋白抑制辣椒疫霉菌侵染，利用农杆菌介导的瞬时表达技术在本氏烟上验证PRA1F3的功能，过表达PRA1F3本氏烟不产生坏死且能抑制辣椒疫霉菌侵染，初步确定PRA1F3在植物免疫过程为正调控因子。本发明探究RxLR20942与寄主间的互作机制，为揭示辣椒疫霉菌的致病机制提供数据支持，也为辣椒疫霉的防控提供有效手段。

技术研发人员：张修国,田辉,朱春原,杨灿灿
受保护的技术使用者：山东农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15