[发明专利]黄瓜CsERF004基因及其编码蛋白和应用

说明书

本发明提供一种黄瓜CsERF004基因及其编码蛋白和应用。本发明黄瓜CsERF004基因cDNA的核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO：1所示。其编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。CsERF004基因过表达明显提高了黄瓜体内自由态水杨酸的含量，在苗期对霜霉病和棒孢叶斑病有着明显的抗性。为减少黄瓜病虫害，提高黄瓜霜霉病和棒孢叶斑病抗病性，提供一种新的解决途径。本发明黄瓜CsERF004基因在提高黄瓜对霜霉病及棒孢叶斑病的抗性上的应用。

技术领域

本发明涉及CsERF004基因及其编码蛋白和应用。

背景技术

黄瓜是一种以嫩果为食用的大宗蔬菜。在生产中，黄瓜易受多种病原菌的侵染，使其产量和品质受到严重影响。黄瓜霜霉病和棒孢叶斑病是黄瓜生产上的重要病害。病害传播流行速度快，对黄瓜生产威胁极大。长期使用化学药剂进行病害防治，已经导致霜霉病菌和棒孢叶斑病菌产生抗药性。同时大量的农药残留会造成环境污染和危害人类健康等问题。绿色、经济有效的防治方法仍为选育及利用抗病品种。培育单一抗病品种已无法解决病害给黄瓜生产带来的严重影响，多抗品种又极为缺少。国内外对黄瓜棒孢叶斑病的研究基础比较薄弱，研究处于起步阶段，多集中在病原菌生理分化、抗药性及遗传多样性方面，缺少系统的抗病机理方面的研究。黄瓜霜霉病的研究起步虽早，但抗性遗传规律仍存在争议，分子调控机理尚不明了。

随着黄瓜基因组测序完成，黄瓜基因组中ERF转录因子也被进行了系统分析。通过与拟南芥和水稻中ERF转录因子的比较分析，黄瓜中共鉴定出103个ERF转录因子，并将其分为由Ⅰ到Ⅹ的10个组群。但黄瓜ERF家族基因的功能报道较少，根据研究人员的报道黄瓜ERF基因与调控苦味基因、耐涝性和果实贮藏有关。ERF在黄瓜抗病性方面的研究未见报道。

发明内容

本发明提供一种黄瓜抗病相关基因CsERF004及其编码蛋白和应用。

本发明黄瓜CsERF004基因cDNA的核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO：1所示。

本发明黄瓜CsERF004基因的编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。

本发明黄瓜CsERF004基因在提高黄瓜对霜霉病及棒孢叶斑病的抗性上的应用。

本发明黄瓜CsERF004基因依赖水杨酸和乙烯信号途径提高黄瓜抗病性。

本发明的有益效果：

本发明发现对于黄瓜中CsERF004基因编码的蛋白属于ERF亚组中B-6类蛋白，其与拟南芥中的ESE3相比，具有相似的序列，都含有一个AP2/ERF结构域，能够对植物寄主基因进行转录调控，产生防御反应，同时表现出对霜霉病和棒孢叶斑病病原菌的双抗性。

黄瓜CsERF004基因提高黄瓜水杨酸和乙烯的含量并赋予黄瓜对霜霉病和棒孢叶斑病引起的病害产生抗性。从而鉴定该基因在抗病反应中所起的作用，为利用该基因培育黄瓜双抗性能奠定基础。

附图说明

图1为CsERF004基因PCR扩增产物；

图2为PCXSN-CsERF004过量表达载体的PCR检测结果；

图3为菌液PCR检测结果；

图4为转CsERF004基因的D0401抗性植株的PCR检测结果；

图5为黄瓜感病品种D0401过表达CsERF004的T₀代株系接种症状照片；

图6为过表达CsERF004的T1代植株中乙烯含量分析；

图7为过表达CsERF004的T1代植株中水杨酸含量分析；