[发明专利]基因FoPDCD5在调控香蕉枯萎病菌致病力中的应用

说明书

本发明公开一种基因FoPDCD5在调控香蕉枯萎病菌致病力中的应用，属于植物基因工程领域。本发明利用同源重组方法将该基因从香蕉枯萎病菌中敲除，获得敲除突变体ΔFopdcd5；通过构建基因回补载体，将其导入ΔFopdcd5原生质体；利用随机插入的方法将该基因回补到敲除突变体中，获得回补突变体ΔFopdcd5‑com。致病性测定表明，敲除突变体ΔFopdcd5的致病性显著降低；回补突变体ΔFopdcd5‑com的致病性则恢复到野生型水平。本发明证实FoPDCD5是香蕉枯萎病菌分生孢子产生、应对氧化胁迫和致病性所必需的。有助于深入阐明香蕉枯萎病菌的致病分子机制，为开发有效杀菌剂提供了靶标基因。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域，特别涉及一种基因FoPDCD5在调控香蕉枯萎病菌致病力中的应用。

背景技术

香蕉枯萎病是我国香蕉生产上最重要的病害之一，严重威胁香蕉产业的可持续性发展。香蕉枯萎病的病原为尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense，Foc)，依据其对寄主易感性的不同可分为3个生理小种，其中以4号生理小种(Foc4)危害最为严重，几乎能危害目前所有的栽培品种。目前对香蕉枯萎病的防治主要以选育抗性品种为主，但由于栽培蕉多为三倍体，高度不育且没有种子，导致香蕉的常规杂交育种非常困难。充分挖掘香蕉枯萎病菌致病相关基因并开展其功能研究，有助于全面了解香蕉枯萎病菌的致病分子机理，并为香蕉枯萎病的防控提供理论基础。

PDCD5(Program Cell Death Protein 5)是一种凋亡加速蛋白，含有1个DNA-binding domain，在进化上具有高度保守性。目前关于PDCD5蛋白的研究主要集中在人癌细胞中，主要作用为调控程序性细胞死亡和免疫调节。关于PDCD5在植物病原真菌中的具体功能未见报道。在香蕉枯萎病菌蛋白质组学研究中，我们鉴定到一种预测的蛋白质ProgramCell Death Protein 5，predicted，其在香蕉枯萎病菌中的功能未知。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种基因FoPDCD5在调控香蕉枯萎病菌致病力中的应用。

本发明公开了一种香蕉枯萎病菌基因FoPDCD5及其编码蛋白PDCD5的新功能。基因FoPDCD5为SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列，其所编码的蛋白PDCD5为SEQ ID NO：2所示的蛋白质；PDCD5蛋白含有1个DNA-binding domain。本发明通过构建基因敲除载体，将其导入香蕉枯萎病菌原生质体；利用同源重组方法将该基因从香蕉枯萎病菌中敲除，获得敲除突变体ΔFopdcd5；通过构建基因回补载体，将其导入ΔFopdcd5原生质体；利用随机插入的方法将该基因回补到敲除突变体中，获得回补突变体ΔFopdcd5-com。该基因的敲除突变体在分生孢子产生和应对氧化胁迫方面存在缺陷。致病性测定表明，敲除突变体ΔFopdcd5的致病性显著降低；回补突变体ΔFopdcd5-com的致病性则恢复到野生型水平。上述试验证明，香蕉枯萎病菌FoPDCD5为香蕉枯萎病菌的致病相关基因。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明提供一种基因FoPDCD5在调控香蕉枯萎病菌致病力中的应用。

进一步的，所述的基因FoPDCD5在调控香蕉枯萎病菌产孢量中的应用。

进一步的，所述的基因FoPDCD5在调控香蕉枯萎病菌抗胁迫中的应用；

优选的，所述的胁迫为氧化胁迫。

本发明提供一种基因FoPDCD5在防治由香蕉枯萎病菌导致的香蕉枯萎病中的应用。

本发明提供一种基因FoPDCD5作为用于植物病害防治药物的靶标的应用，所述的植物病害是由香蕉枯萎病菌导致的香蕉枯萎病。