[发明专利]稻瘟菌MoPPF3基因及其编码蛋白的功能与用途

说明书

技术领域

本发明涉及微生物基因工程和植物保护领域中控制真菌侵染钉的形成与致病性的基因及其编码蛋白的应用。

背景技术

稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)属子囊菌亚门真菌，能侵染水稻、小麦、大麦等多种禾本科植物，导致瘟病。尤其是该菌侵染水稻引起的稻瘟病在世界各个栽培稻区每年均有发生，危害广泛严重。一般情况下，稻瘟病的危害可使水稻减产5-10％，重病田可导致水稻绝收。稻瘟病在我国曾多次流行，也是我国水稻的主要病害之一。

稻瘟菌对植物的侵染起始于分生孢子。附着在植物叶片的分生孢子萌发形成芽管，芽管的顶端依次分化形成附着胞和侵染钉，侵染钉凭借成熟附着胞积累的巨大膨压刺透植物表皮细胞，在植物细胞内形成侵染菌丝，侵染菌丝在植物细胞内和细胞间扩展和定殖，最终在叶片上形成直径为2-3毫米的灰色或灰褐色病斑，病斑中的侵染性菌丝穿透植物组织向空中分化形成分生孢子梗，进一步形成分生孢子。分生孢子在风、雨的作用下释放和附着，引起对植物的再侵染。稻瘟菌从分生孢子附着到分生孢子再产生的周期一般为3-5天，在植物的生长季节，如果条件适宜，能够多次侵染，对植物造成严重危害。侵染钉的形成在稻瘟菌的侵染过程中必不可少，侵染钉的有无决定稻瘟菌能否侵入植物内部组织细胞，进而完成侵染循环并造成危害；而侵染钉形成率的高低，决定稻瘟病的危害程度。如果能阻断侵染钉的形成，就可以控制稻瘟病的发生或者减小稻瘟病的危害程度。因此，研究稻瘟菌侵染钉形成的分子机理不仅有助于揭示稻瘟菌及相关丝状真菌致病性的分子机制，而且对于研发控制包括稻瘟病在内的植物真菌病害的药剂具有重要应用价值。

从附着胞的形成、成熟到侵染钉的形成是一个精细调节的过程，该过程由细胞循环调控，且与分生孢子的自噬死亡相关联，需要不少基因的参与。但是目前有关此方面的基因克隆与分子机理的报道比较少。鉴定这些基因，解析它们的分子功能及其对稻瘟菌致病性的影响，有可能从中发现可以作为杀菌剂靶标的蛋白，为开发控制稻瘟病及其它植物真菌病害的高效药剂奠定理论和技术基础。

发明内容

本发明的目的旨在提供真菌侵染钉形成与致病性的必需的一个新基因及其编码的蛋白质。

本发明所提供的真菌侵染钉形成与致病性必需的基因来源于稻瘟菌，名称为MoPPF3，可具有下述核苷酸序列之一：

1)序列表中SEQ ID №：1的DNA序列；序列表中的SEQ ID №：1由3118个碱基组成，包括基因的启动子区域和编码区。MoPPF3编码区有2个外显子，分别位于SEQID №：1的5′端第1501位至1867位碱基之间、和第1958位至2628位碱基之间；5′端第1位至1500位碱基为启动子序列。

2)序列表中SEQ ID №：3蛋白质氨基酸序列的多核苷酸编码序列；

3)在高严谨条件下可与序列表中SEQ ID №：1限定的DNA序列杂交的核苷酸序列；

4)与序列表中SEQ ID №：1限定的DNA序列具有80％以上同源性，且编码相同功能蛋白质的DNA序列。

MoPPF3基因的eDNA也属于本发明的保护范围，可具有下述核苷酸序列之一：

1)序列表中SEQ ID №：2的DNA序列，由1038个碱基组成，

2)编码序列表中SEQ ID №：3蛋白质氨基酸序列的多核苷酸序列；

3)在高严谨条件下可与序列表中SEQ ID №：2限定的DNA序列杂交的多核苷酸序列；

4)与序列表中SEQ ID №：2限定的DNA序列具有80％以上同源性，且编码相同功能蛋白质的DNA序列。

所述高严谨条件可为在0.1×SSPE(或0.1×SSC)，0.1％SDS的溶液中，在65℃下杂交并洗膜。

利用MoPPF3基因的启动子、编码区序列构建的表达载体以及通过该载体转化获得的细胞系和宿主菌均属于本发明的保护范围。

以MoPPF3基因中任一区域的核苷酸序列设计引物，并通过PCR扩增用于检测在化合物处理状况下MoPPF3基因的表达也属于本发明的保护范围之内。

MoPPF3基因编码的蛋白质MoPpf3也属于该发明的保护范围，是具有下述氨基酸序列之一的蛋白质：

1)序列表中的SEQ ID №：3；其序列由345个氨基酸组成。