[发明专利]含有FYVE结构域的腺苷酸环化酶及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了一种来自大豆疫霉病菌(Phytophthora sojae)的含有FYVE结构域的腺苷酸环化酶及其编码基因与应用。本发明含有FYVE结构域的腺苷酸环化酶PsZFAC具有SEQ ID No.4所示的氨基酸序列，其编码基因具有SEQ ID No.3所示的核苷酸序列。本发明PsZFAC蛋白的主要作用是能够控制大豆疫霉孢子囊的形成。本发明提供的基因在控制大豆疫霉根腐病中具有很高的应用价值，以该蛋白为作用靶标，开发的杀菌剂对控制大豆疫霉根腐病的发生和流行具有重要的实践意义。

技术领域

本发明涉及一种病原卵菌新型腺苷酸环化酶及其编码基因与应用，特别涉及来自大豆疫霉中含有FYVE的腺苷酸环化酶PsZFAC其编码基因与应用。

背景技术

大豆疫霉(Phytophthora sojae)是重要的土传植物病原卵菌之一，于20世纪五十年代的北美洲首次被世人所知，其寄主范围非常窄，仅能侵染的作物为大豆。其侵染大豆从根部开始进而侵染茎部，在潮湿的条件下以及在密实或重度粘土土壤中都能生长，可引起大豆种子腐烂、幼苗倒伏以及根茎枯萎和腐烂等，在田间可导致严重的经济损失。

大豆疫霉是一种半寄生营养型卵菌，无性生殖通常产生三种无性孢子：孢子囊、游动孢子和厚垣孢子；孢子囊呈梨形，每个孢子囊可以分化产生10-30个游动孢子；游动孢子是水生无细胞壁的，通常寿命短(3-6小时)并迅速分化形成休止孢，继而萌发产生菌丝。大豆疫霉主要通过利用游动孢子可趋向于寄主植物根部释放化合物这一特性侵染寄主，同时在植物根部表面形成休止孢，继而休止孢所产生的芽管可通过穿透植物根部的方式进行侵染。游动孢子和孢子囊也可以通过飞溅传播到上部植物，孢子囊和游动孢子作为病害循环中主要的再侵染源，在病害大规模流行中起着重要的作用。

综上所述，病原孢子囊的形成和游动孢子的产生是大豆疫霉侵染寄主所必需的过程。如果能够阻断孢子囊形成和游动孢子的产生，就可以控制大豆疫霉病害循环中的再侵染，控制病害大规模流行。

发明内容

通过发明人的研究发现，大豆疫霉病菌中含有FYVE的腺苷酸环化酶与大豆疫霉病菌孢子囊的形成和游动孢子的产生有关，因此可以通过控制含有FYVE结构域的腺苷酸环化酶来阻断孢子囊的形成和游动孢子的产生，可以达到控制(抑制或阻断)大豆疫霉病害大规模的传播和流行。

因此，本发明提供了一种大豆疫霉病菌中含有FYVE的腺苷酸环化酶，名称为PsZFAC，其氨基酸序列为与如SEQ ID No.4所示的氨基酸序列或者与SEQ ID No.4 所示的氨基酸序列相似性在93％以上，优选在95％以上，更优选在98％以上且具有与如SEQ IDNo.4所示的氨基酸序列相同功能的氨基酸序列。

一般来讲，在同一物种中都包括同源且功能相同或相似的氨基酸序列(或蛋白质序列)或核酸序列，特别是必要氨基酸序列(必要蛋白质序列)或必要核酸序列，它们的序列不一定100％相同，原因在于同一物种不同菌株受地理条件，外在环境如温度、湿度以及栽培品种等因素的影响，容易发生包括无义突变在内的各种突变，但因为其功能对该物种的存活或生长的重要性，上述突变不会或基本不会影响其功能的行驶。因此即使在同一物种中，允许与本发明的腺苷酸环化酶的如SEQ ID No.4所示的氨基酸序列在一定范围内存在差异。

其中，所本发明的氨基酸序列可以是如SEQ ID No.4所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与如SEQ ID No.4所示的氨基酸序列功能相同的氨基酸序列。

为了方便纯化，也可以在如SEQ ID No.4所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；所述标签可以为Poly-Arg(RRRRR)、Poly-His(HHHHHH)、 FLAG(DYKDDDDK)、Strep-tag II(WSHPQFEK)、c-myc(EQKLISEEDL)等标签。

本发明的腺苷酸环化酶一般来源于自然界中大豆疫霉病菌中，即一般来讲，其为天然产物，也可以人工表达或者合成。