[发明专利]茶树FPS基因及其应用

说明书

技术领域

本发明属于茶树基因工程领域；具体地说，本发明涉及茶树法呢基焦磷酸合酶(famesyl diphosphate synthase, FPS)基因的分离和分析，还涉及利用调节该基因表达强度进行茶树病害预防。

背景技术

茶树病害的发生和流行是茶树和病菌相互作用的结果，常导致茶叶产量和品质下降，严重时还会引起树势衰退。

从病菌侵入到茶树出现病害症状的过程，一般可分为侵入期、潜育期和发病期3个阶段。侵入期是指从病菌接触茶树到与茶树建立营养或寄生关系的阶段；潜育期是指从病菌与茶树建立寄生关系到出现明显病害症状的过程；发病期是指染病茶树在外部形态上反映出病理变化和病菌产生繁殖体的阶段。侵入期是影响病害发生发展的重要阶段，在该阶段病菌在茶树组织表面萌发、产生附着器，并通过气孔或伤口入侵茶树组织间隙，茶树细胞对于病菌入侵产生一系列的应激反应，诸如诱导合成植保素抑制病菌附着和生长、通过多酚氧化酶产生邻醌物质毒杀病菌、形成胼胝质阻挡病菌深入、产生它感物质通知邻近植株等，该阶段病原菌和茶树的互作决定了病菌能否侵染茶树，或者说决定了茶树抗病性强弱。

茶树病害发生和流行主要受到病菌种类、茶树品种、生长状况和发育阶段、以及环境因子等诸多因素的影响，其中病菌和茶树品种是主要的决定因子，环境则主要起诱发作用。茶树病害通常在病菌致病性强、茶树品种抗性差、环境条件适宜时，才会发生和流行。

茶树病害防控主要有三种途径：即通过选育抗性茶树品种、农药控制病菌发生与蔓延、以及营造良好环境抑制病害发生。其中选育抗性品种是优选途径，但是该途径因为机理不明确，致使困难重重；农药控制具有投入少、见效快特点，但容易造成产品和环境污染、以及诱发病菌抗药性；通过农艺措施控制环境因素具有环境友好的优点，但见效慢。如何通过现代分子生物学手段，明确茶树对病害的反应机制，提出相应的病害控制措施是目前乃至今后一段时间内茶学领域的重要研究内容之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种茶树法呢基焦磷酸合酶(famesyl diphosphate synthase, FPS)的基因序列及其编码的蛋白质，通过诱导该基因表达可提高茶树抗病性。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种茶树FPS基因，其具有SEQ ID No：1所示的核苷酸序列。

本发明还提供了上述FPS基因编码的蛋白质，其具有SEQ ID NO：2 所示的氨基酸序列。

本发明还提供了上述FPS基因用途：该基因表达与茶树抗病应激有关，诱导高表达可提高茶树抗病性。

本发明还同时提供了一种提高茶树抗病性的方法，包括用具有SEQ ID No：1所示的核苷酸序列的基因转化茶树细胞，再将转化后的茶树细胞培育成植株。

本发明主要针对目前病害发生过程茶树和病菌互作机理不明确等实际问题，通过对茶树病害发生叶片和健康叶片差异基因筛选和克隆，以及基因表达活性与抗病性相关性研究，明确本发明基因表达活性上调与茶树病害发生之间的关系。为通过调节该基因表达活性进行茶树病害控制创造了条件，同时也为通过基因工程手段进行高抗病茶树新材料的创制奠定了基础。

本发明是采用了以下技术方案来实现：采用抑制性消减杂交（suppression subtractive hybridization，SSH）和RACE技术分离了与茶树病害响应相关的FPS基因，其具有SEQ ID No：1所示的核苷酸序列；提供一种茶树FPS全长的蛋白质序列，其具有如SEQ ID No：2所示序列。

本发明还提供了茶树FPS基因表达特性，证明本发明提高FPS基因表达活性可以提高茶树抗病性。

实现本发明的具体技术步骤如下：

一、茶树FPS基因分离和分析