[发明专利]激发植物产生过敏反应的蛋白质HlpB基因

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物技术领域的基因，具体是一种植物病原黄单胞菌中激发植物产生过敏反应的蛋白质HlpB基因。

背景技术

植物对病原物侵染的抗性表现在非寄主和寄主抗性两个方面。革兰氏阴性植物病原细菌在非寄主植物上产生过敏反应(Hypersensitive response，HR)是由病原菌中的某些激发子决定的。这种HR是一种抗病免疫反应，相应激发产生HR的蛋白质称为harpin类蛋白。目前已从革兰氏阴性植物病原细菌中鉴定的harpin蛋白种类有HrpZ，HrpN，HrpW，PopA1，Hpa1，HopAK1和HopP1，并且明确植物病原黄单胞菌中仅存在HrpW和Hpa1这两个激发非寄主植物产生HR的harpin类蛋白。这些harpin蛋白具有共同的特点：具亲水性、富含甘氨酸、对热稳定、对蛋白酶敏感、酸性蛋白。

Harpin类蛋白具有重要的生物学功能。harpin类蛋白在植物上产生的HR是一种细胞编程死亡形式，在这个过程中伴随着活性氧进发、水杨酸积累、病程相关蛋白产生和胼胝质增加等，从而增加植物的抗病免疫性。Harpin类蛋白施用于植物上，可促进植物生长、增加作物产量和诱导植物产生抗病性等。植物病原黄单胞菌harpin类蛋白及其编码基因具有植物抗病育种价值和生防价值，而且具有分离和鉴别植物抗病免疫基因的功能，发掘可使植物产生抗病免疫反应的植物病原黄单胞菌中的harpin类蛋白及其编码基因具有重要的科学价值和实践价值。

经对现有技术的文献检索发现，未发现植物病原黄单胞菌中可激发植物产生抗病免疫反应的HlpB蛋白以及相应编码基因hlpB的有关报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种激发植物产生过敏反应的蛋白质HlpB基因。本发明HlpB蛋白能够在病原黄单胞菌的非寄主植物上激发过敏反应。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及的激发植物产生过敏反应的蛋白质HlpB基因，其序列为SEQ ID NO.1，序列长度为552bp；所述的HlpB基因编码182个氨基酸，氨基酸序列为SEQ ID NO.2；所述的氨基酸序列中不含半胱氨酸，蛋白质等电点为5.28，呈酸性，富含甘氨酸，分子量19.5kD，甘氨酸含量达20％。所述的HlpB基因产物HlpB可在烟草上产生过敏反应。过敏反应是植物抗病性被激活的结果。

本发明的hlpB基因是由以下方法构建而成：

利用引物hlpB-F(SEQ ID NO.3)：5’-TAGAATTCATGGCCCGCGG-3’和hlpB-R(SEQ ID NO.4)：5’-ATTGTCGACTCAGAACGGGATATCGT-3’通过PCR扩增，可从水稻条斑病菌RS105菌株、水稻白叶枯病菌PXO99A菌株、甘蓝黑腐病菌Xcv 85-10菌株、柑橘溃疡病菌Xac 306菌株以及辣椒斑点病菌Xcc8004菌株基因组DNA中扩增得到hlpB基因。通过EcoRI和Sal I限制性酶切位点克隆到大肠杆菌表达载体pET41a(+)上，转化到表达宿主菌BL21(DE3)中，并筛选具有卡那霉素抗性的阳性转化子，该转化子为HlpB表达工程菌株。该工程菌株经过诱导表达，超声破碎，高速离心的方法得到可溶性HlpB粗提蛋白。粗提蛋白经过GSTtrap柱纯化和肠激酶酶切GST标签后得到完整的HlpB纯蛋白。HlpB纯蛋白注射三生烟，发现能够在烟草上激发过敏反应。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明获得的激发子蛋白HlpB具有harpin蛋白的特性，能激发烟草产生HR反应和系统获得抗病性，这为设计诱导植物产生系统获得抗病性的基因工程药剂以及转基因植物提供了重要的基因资源，具有重要的实践价值。