[发明专利]调控武夷菌素产生菌生长表型的蛋白及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种调控武夷菌素产生菌生长表型的蛋白及其编 码基因与应用。

背景技术

生物农药是农作物病虫害绿色防控和农产品安全的主要技术支撑。其中，抗生素 类杀菌剂是生物农药产业化发展最快的产品之一，具有高效、易分解、与环境相溶性 好等优点，被认为是减少或代替化学农药的主要技术，也是植物病虫害生物防治研究 的热点。

链霉菌是一类来源于土壤的革兰氏阳性细菌，它可以产生丰富的次级代谢产物， 可广泛应用于人、畜及农业抗生素、抗真菌剂等方面，对人类具有重要的应用价值。 由于农用抗生素具有无残留、易降解等优点，在农业生产中发挥越来越重要的作用。 目前应用的绝大多数抗生素都是链霉菌的次生代谢物，如阿维菌素、井冈霉素、春雷 霉素等。链霉菌次级代谢产物的合成是一个庞大而复杂的调控网络，受到生物合成基 因簇的调控，且基因簇中包含很多调控基因。因此，为了明确其代谢产物的合成途径， 调控基因功能的研究成为了近年来研究的热点。阿维菌素生物合成的正调节因子 AveR，通过调节结构基因的转录表达来影响阿维菌素的产生。匹马霉素作为多烯大环 内酯类抗真菌剂的典型代表，其产生菌那塔链霉菌的调控基因pimM可以调控匹马霉 素的产生，该结果为LuxR家族蛋白的调控基因研究提供了理论依据。天蓝色链霉菌 中调控因子CSRs的功能研究，也在天蓝色链霉菌的调控网络研究中起到了重要的作 用。综上所述，通过对链霉菌中调控因子的研究，可以明确其在抗生素合成途径中的 作用。这为今后基因工程育种，定向筛选培育新菌株，奠定了良好的工作基础。

武夷菌素是由不吸水链霉菌武夷变种(Streptomycesahygroscopicusvar.wuyiensis) 产生的一种高效广谱低毒新型农用抗生素，是由中国农业科学院植物保护研究所研制 一种具有自主知识产权的生物农药，具有高效、广谱、低毒的特点，在生态农业和绿 色食品生产中得到了广泛的应用。2000年荣获得国家五部委颁发的“国家重点新产品” 认证。自2001年以来，连续多年被列入蔬菜病虫害安全防治技术规范(国家标准)， 指定用于防治茄果类、瓜类、绿叶类蔬菜白粉病、灰霉病、叶霉病等多种病害。2010 年武夷菌素产品获得国家有机产品认证(COFCC-R-0903-0070)。目前，武夷菌素已经 成为我国无公害蔬菜和有机蔬菜生产中防治真菌病害的高效生物农药。

前期主要是通过传统方式(物理或化学诱变等)筛选武夷菌素高产菌株并取得一 定的成果，比如原生质体融合的方法提高效价，采用亚硝基胍诱变和低能碳离子注入 的方法诱变武夷菌素产生菌，采用60Coγ射线诱变武夷菌素产生菌L7，这些方法都是 基于传统育种的方法筛选高产菌株，但是由于传统育种具有非定向回复突变、费时费 力的缺点，为了进一步提高武夷菌素效价，可以通过分子生物学的方法对武夷菌素产 生菌进行生物工程改造，以期获得高产稳定的菌株。

发明内容

本发明的目的是提供一种调控武夷菌素产生菌生长表型的蛋白及其编码基因与 应用。

本发明所提供的蛋白，名称为WysR3，来源于不吸水链霉菌武夷变种(Streptomyces ahygroscopicusvar.wuyiensis)CK-15，具体可为如下(a)或(b)：

(a)氨基酸序列为序列表中序列1的蛋白质；

(b)将序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/ 或添加且与武夷菌素生物合成相关的由序列1衍生的蛋白质。

上述(b)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。 上述(b)中的蛋白质的编码基因可通过将序列表中序列2所示的DNA序列中缺失一 个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变。

其中，序列表中序列1由253个氨基酸残基组成。

编码所述WysR3蛋白的核酸分子也属于本发明的保护范围。

所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子 也可以是RNA，如mRNA、hnRNA或tRNA等。

在本发明的一个实施例中，所述核酸分子是编码所述WysR3蛋白的基因(命名为 wysR3基因)；所述wysR3基因具体可为如下1)至4)中任一所述的DNA分子：

1)序列表中序列2的第20-781位所示的DNA分子；