[发明专利]植物一个NPR1基因及其所编码的蛋白质与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一个植物NPR1基因及其所编码的蛋白质与应用，特别是涉及一个来源于荆州黑麦的NPR1基因及其所编码的蛋白质，以及其在培育抗病性提高的转基因植物中的应用。属于分子生物学和生物技术领域。

技术背景

植物病害一直是制约农作物生长发育和增产增收的重要因素。植物在长期的进化过程中，逐渐形成了一系列免疫系统以低御病原物侵染。植物的先天免疫系统存在相互联系的两个分支，即病原相关的分子模式触发的免疫和病原物无毒基因触发的免疫。前者是通过植物细胞表面的模式识别受体识别病原相关的分子模式而激发，进而引起促分裂原活化蛋白激酶级联反应。后者是通过植物抗病基因识别和它对应的病原物无毒基因产生的一种高效特异性反应，即系统获得性抗性(systemic acquired resistance，SAR)。SAR是一种对多种真菌具有广谱抗性的诱导防卫反应抗性。SAR的发生伴随着系统性水杨酸(salicylic acid，SA)含量的增加和病程相关(pathogenesis-related，PR)蛋白的表达。病程相关基因非表达子1(non-expresser of PR1，NPR1)是SAR的重要转录因子，NPR1与细胞核内的包含碱性亮氨酸拉链(basic leucine zipper，bZIP)的TGA转录因子相互作用，引起下游抗病基因的表达。研究发现，AtNPR1基因突变后，拟南芥突变体影响了SAR的激活从而提高了多种病菌的感病性^[1-4]。相反，过量表达AtNPR1基因的拟南芥中增强了对细菌和线虫抗性^[5]。同样，AtNPR1基因在番茄中过量表达后，转基因番茄对真菌和细菌具有广谱抗性^[6]，过量表达AtNPR1基因提高了转基因水稻植株对白叶枯病菌的抗性^[7]。

荆州黑麦(Secale cereale cv Jingzhouheimai)是原产我国的优异小麦近缘种资源，具有良好的赤霉病、纹枯病和白粉病抗性。因此，分离与克隆荆州黑麦中NPR1同源基因，不仅有利于揭示荆州黑麦的抗病机制，还可通过基因操作的手段进行植物抗病分子育种以提高植物抗病性。

参考文献：

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