[发明专利]一种植物抗病蛋白Ati、编码基因以及应用

说明书

一种植物抗病蛋白Ati、编码基因以及应用，本发明涉及一种蛋白质、编码基因以及应用。本发明公开了一种植物抗病蛋白Ati、编码基因以及应用。本发明植物抗病蛋白Ati的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示，蛋白Ati编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示。本发明的蛋白Ati在提高植物抗病性和诱导植物产生防御反应方面作用明显。

技术领域

本发明涉及一种蛋白质、编码基因以及应用。

背景技术

在农业生产中，植物病虫害始终是制约粮食生产的一个重要因素。随着世界上人口的不断增加，人类对于粮食的需求也日益增加。为了增产增收，大量的化学农药被应用于病虫害的防治的过程当中，因此导致了一系列生态环境问题，土壤地力持续下降，粮食安全受到了严重威胁，直接危及人类健康，成为全球普遍关注的问题。在可持续农业发展的大背景下，以绿色有机农业的发展，带动农业种植模式的转型，成为了新时代背景下农业发展的关键。寻找经济高效、与环境相容性好的植物保护新方法、新技术是解决当前环境污染、食品安全危机的迫切需求(董合忠2001)。

大量的科学研究表明，利用植物诱导抗病性防治植物病虫害是的一种有效方法，诱导作物抗病性所采用的诱导因子通常是绿色、天然、无公害的物质，与此同时，植物自身免疫力的提高可以极大程度的有效降低作物本身对于传统化学农药的依赖性，可以降低传统化学农药化肥的使用量，进而减轻传统农药化肥对生态环境的危害，符合可持续发展农业的需求(孙正祥et al.2010)。通常情况下，自然条件下生长的植物会经常受到来自外界的刺激因素诱导，从而对外界的病原微生物产生一定的抗病性，但是由于自然条件下诱导作物产生的抗性不易被察觉，所以长期未受到广泛的重视。随着对植物自然免疫抗性和诱导系统性获得抗性研究的不断深入，生物诱导剂的优良性能引起了广泛关注。人们已开始探索研制诱导植物抗病性的生物诱导物质——生物诱抗剂或称之为“植物疫苗”。植物疫苗是利用生物诱导抗性的原理，针对提高植物免疫能力开发的一种新型生物农药。通过调节植物的新陈代谢，激活植物的免疫系统和生长系统，而达到增强植物抗病和抗逆能力的目的。人们通过有目地诱导植物抗性的表达，使植物产生抵抗外来病原物的能力，截至目前，已经在对烟草、番茄、拟南芥、水稻等多种作物的诱导抗病性取得了突破性的研究成果，挖掘出了一系列生物与非生物诱导因子(Mao et al.2010；Wang et al.2012a；Zhang etal.2015)，能够诱导植物产生防御反应，从而达到提升作物抗病能力，防治植物病害作用的物质(邱德文2004)。植物激活蛋白——蛋白激发子，能诱导植物的信号传导，激活植物自身防卫系统和生长系统，显著提高植物抗病相关酶类的活性及其生长相关物质的积累，促进光合作用、生长发育、免疫反应、信号转导及翻译转录相关基因的上调表达，他们参与了植物的生物和非生物胁迫反应、外在及内在刺激的应激反应及生长发育相关过程。根据激发子来源可将激发子分为：生物源激发子和非生物源激发子，生物源激发子包括病程相关分子模式(PAMPs)微生物及其分泌的能与植物相互作用的因子，非生物源激发子主要指环境胁迫因子等。生物源激发子按化学性质可分为蛋白质类激发子、糖蛋白类激发子、寡糖类激发子、脂多糖类激发子等(Gf et al.1992；Baillieul et al.1995；De et al.2009；Elliset al.2009)。

植物诱导抗病性是植物体受诱导因子刺激后产生的一系列复杂的、多网络的、综合的生理生化反应的结果。植物经蛋白激发子诱导后，植物细胞壁会发生变化，提高细胞壁硬度促进木栓化、木质化等。多项研究表明，细胞壁木质化是植物受外来病原物刺激后最普遍的和最有效的防卫反应之一(Loon 1997)。木质素、胼胝质等物质的积累，则可以极大程度的阻止病原物的侵染(Chen et al.2012；Wang et al.2012b)，使植物形成一道物理屏障。