[发明专利]三七丝裂原活化蛋白激酶激酶基因PnMAPKK1及其应用

说明书

本发明公开了一种三七丝裂原活化蛋白激酶激酶基因PnMAPKK1，PnMAPKK1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，编码丝裂原活化蛋白激酶激酶，本发明通过功能基因组学相关技术研究证实PnMAPKK1基因具有提高植物对病原真菌抗性的功能，将本发明抗真菌基因PnMAPKK1构建到植物表达载体上并转入烟草中过量表达，转基因烟草植株具有很强的体外抗真菌活性；PnMAPKK1超表达的转基因烟草对茄腐镰刀菌、胶孢炭疽菌、轮枝镰刀菌和葡萄座腔菌的生长均具有明显的抑制作用。

技术领域

本发明涉及分子生物学以及基因工程领域相关技术，特别是具有抗真菌活性的三七丝裂原活化蛋白激酶激酶基因PnMAPKK1及应用。

背景技术

在全球范围内，由细菌、病毒和真菌等病原菌引起的粮食减产现象一直是一个重要的问题。由于全球人口的不断增加，在未来的40年里，对粮食的需求还会继续增加，到2050年，粮食产量需要再增加70%才能满足人们的需求。由于病原菌的感染，玉米、大麦、大米和大豆平均减产约为12%，花生和马铃薯平均减产约为24%，小麦和棉花的减产量分别约为50%和80% (Oerke EC. Crop losses to pests. J Agric Sci, 2006, 144(1): 31–43)。仅仅在美国，每年由于病原菌感染造成的经济损失就高达400亿美元。尽管传统育种在提高作物抗真菌病害能力方面做出了显著贡献，但其固有的缺点如育种周期长、抗性品种不足以对抗新的毒性生理小种的不断进化，使其不能彻底解决作物生产过程中的真菌病害问题。此外，针对许多重要的植物病原真菌，育种家无法获得自然的抗性植物资源。使用化学农药对病原菌的防治有一定效果，但是病原菌对农药的快速适应迫使农药投入逐年增长。另一方面，化学农药对环境和人类健康产生的负面影响受到日益增强的关注，迫切需要采用有效、环保、可持续发展的方法用于植物保护。随着分子生物学和基因工程技术的迅速发展，通过DNA重组技术导入抗真菌基因，最终培育出抗真菌植物新品种，从根本上解决真菌病害问题开辟了新途径。在生物技术快速发展的推动下，利用基因工程技术来提高植物的抗病能力是一种有效可行的方法。