[发明专利]利用AtALA7基因提高植物对大丽轮枝菌抗性的方法

说明书

本发明涉及一种提高植物对大丽轮枝菌抗性的方法，其中通将AtALA7基因整合进入目标植物，获得转基因植物，并使得所述AtALA7基因在植物中表达，从而提高植物对大丽轮枝菌的抗性，所述AtALA7基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.12所示。本发明利用植物对病原菌毒素的转运降解机制，提高拟南芥、烟草及棉花对黄萎病菌的抗性。因此，可以广泛应用于提高不同病原菌及其毒素的抗性，具有广泛的适用性。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域。具体地说，涉及提高植物对大丽轮枝菌抗性的方法。

背景技术

黄萎病是一种传播广泛的世界性病害，遍及美国、中国、印度、巴西等几十个国家(Watkins,1981；Bell,1992)。黄萎病菌寄主范围很广，多达660种植物，涉及茄科、蔷薇科、豆科、十字花科等，其中农作物有184种，观赏植物323种，杂草153种(陈旭升,1998)；农作物如马铃薯、茄子、番茄、辣椒、西瓜、花生、烟草(Bhat and Subbarao,1999)，木本植物如锌树、橄榄等植物均能被黄萎病侵染(Mercado et al.,2002)，并能相互转染加剧危害，全球每年因黄萎病引起的损失达数十亿美元(Pegg,2002)。20世纪90年代后，特别是1993年，该病在我国各棉区大面积流行，发病面积高达267万公顷，造成损失皮棉1亿公斤。之后又多次在包括新疆在内的全国各主产棉区暴发成灾，年发生面积约300万hm²，年经济损失约12亿元，成为影响当前棉花生产的主要病害之一(简桂良等,2003)，被称为棉花的“癌症”。

黄萎病的致病菌属于半知菌亚门，淡色孢科，轮枝菌属，能引起棉花黄萎病的主要致病菌有大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb)和黑白轮枝菌(Verticillium albo-atrum ReinkeBerth)。我国棉区的棉花黄萎病菌以大丽轮枝菌为主,该病原菌为一种土传性维管束真菌病害，寄主范围广、变异快，容易受到环境和寄主变化的影响而产生新的生理型。国内棉花生产以农户小田块种植模式为主，品种更换频繁，同一田地中黄萎病菌的类型可能有多种，这也是防控棉花黄萎病较为困难的原因之一(徐理等,2012)。大丽轮枝菌其微菌核能在土壤中存活多年，防治难度极大，是几乎所有棉花生产国棉产量的主要限制因子，目前尚无有效的防治手段。

关于黄萎病菌致病机理目前存在两种假说，即“堵塞学说”和“毒素学说”(Pegg etal.,2002)。堵塞学说认为病原菌侵入寄主植物体内并在其中大量增殖，邻近的薄壁细胞为了防御病原菌侵入而产生大量的胶状物质阻塞导管，使水分和养分运输困难，病原菌生成的分生孢子借助蒸腾作用侵染寄主植物的地上部分，最终扩散至整个植株(Carder etal.,1987)。毒素学说认为大丽轮枝菌侵染寄主后，会分泌一些毒素或其他物质，如蛋白质-脂多糖复合物、糖蛋白和细胞壁降解酶等(Emilie et al.,2006)，它们抑制寄主植物的防御机制，引起寄主细胞死亡，导致植株发病。