[发明专利]NtRRS3基因及其在烟草抗青枯病中的应用

说明书

本发明公开了烟草CC‑NBS‑LRR类抗病基因NtRRS3及其在烟草抗青枯病中的应用，属于植物基因工程领域。本发明首先提供了从烟草抗青枯病品种岩烟97中克隆得到的NtRRS3基因，其核苷酸序列为SEQ ID No.1所示。本发明进一步将上述NtRRS3基因转入到烟草中进行功能验证。结果表明，超表达NtRRS3基因能显著增强感病品种对青枯菌的抗性。本发明分离的NtRRS3基因是调控烟草对青枯菌抗性的重要基因，可提高烟草对青枯病的抗性，在烟草抗青枯病分子育种等方面具有重要应用前景。

技术领域

本发明涉及NtRRS3基因及其在烟草抗青枯病中的应用，属于植物基因工程技术领域。

背景技术

烟草是我国重要的经济作物。烟草青枯病是烟草的重要病害之一，该病害属土传性细菌性病害，从根部或伤口侵入，导致植株枯萎死亡，在中国俗称“烟瘟”。该病分布较为广泛，主要分布于高温高湿的热带及亚热带地区。近年来表现出逐渐向高纬度、高海拔寒带地区扩展的趋势。该病害严重危害我国长江流域及南方的烟叶产区，给烟农造成巨大的损失，造成严重产量损失的有福建、广东、广西等多个省份的烟区。目前尚未有经济有效的防治烟草青枯病手段，而从根本上解决的有效途径是培育抗病品种，与传统育种方法相比，利用基因工程育种手段培育出优质高产的抗青枯病品种可更有效的解决烟草青枯病问题。

目前我国已开展了烟草基因组的测序工作，并完成了两个野生原始种的基因组测序，但栽培种的基因组序列尚在组装过程中。这将有利于烟草抗青枯病基因的克隆和鉴定，促进烟草抗青枯病分子育种。细菌性青枯病为害寄主范围很广，但除了拟南芥，尚未从正向遗传学手段获得抗青枯病基因。目前在拟南芥上获得的TIR-NB-LRR类抗青枯基因RRS1-R和LRR-RLK类抗青枯基因ERECTA。而NBS-LRR类抗性基因常包含核苷酸结合位点（NBS）和富亮氨酸重复（LRR）结构域。NBS的保守结构域包含了多个在植物信号转导过程中起关键作用的保守功能区，如P-Loop，Kinase-2，Kinase-3a和GLPL等。LRR结构域则介导病原相关分子模式引发的免疫反应（PTI）中。植物遭到病原菌入侵后，通常会在侵染部位通过产生过敏反应，来抵御病原菌的扩散和繁殖，进而激活下游一系列的相关防卫反应。植物的防御反应过程是复杂的信号转导调控网络作用的结果，该调控网络由抗性通道或SA，ET，JA等植物激素参与的信号转导通路交叉形成。目前烟草中NBS-LRR类抗青枯基因的报道甚少，烟草抗青枯的分子机理及其调控网络的研究甚少，这严重制约了烟草抗青枯病的分子育种进程。