[发明专利]一个可以用于改良木薯抗病性的蛋白及编码基因的应用

说明书

本发明提出了一个可以用于改良木薯抗病性的蛋白及编码基因的应用，所述蛋白为胁迫相关蛋白，具体为MeSAP13蛋白。实验证明MeSAP13蛋白及编码基因可抑制地毯草黄单胞菌属木薯萎蔫致病变种生长数量，能够有效地提高木薯对细菌性枯萎病的抗性，可用于改良木薯抗细菌性枯萎病中的应用。

技术领域

本发明涉及基因应用技术领域，特别涉及一个可以用于改良木薯抗病性的蛋白及编码基因的应用。

背景技术

木薯(Manihot esculenta Crantz)是世界三大薯类作物之一，全球第六大粮食作物，每年为热带地区7亿人口提供主粮。但在生产上，病害一直是限制木薯产业健康发展的重要制约因素之一。

细菌性枯萎病是由地毯草黄单胞菌木薯萎蔫致病变种引起的细菌性病害，最早在巴西发生，后来通过块根等繁殖体在世界范围内传播开来。先后给多个国家的木薯生产带来毁灭性打击，曾导致我国木薯产量损失高达30％以上，而且扩散为害的形势十分严峻，已成为国际上重要的检疫性病害之一。生产上主要通过苗期检疫、药物防治等措施进行防控，我国主栽的华南系列、桂热系列木薯品种均不抗该病。因此，创制抗细菌性枯萎病木薯新种质，选育抗病新品种，增强我国木薯主栽品种的抗病性是预防细菌性枯萎病同时又保护环境的根本出路。

MeSAP13蛋白是胁迫相关蛋白(SAPs)家族成员，具有典型A20/AN1锌指结构域。SAPs调控植物响应非生物胁迫的途径研究的较为清晰，当植物感受外界非生物胁迫刺激后，细胞膜蛋白接受信号并将信号传递至受体类细胞质蛋白激酶RLCKs，接着RLCKs活化SAPs。活化后的SAPs蛋白通过3种方式调控植物抵抗非生物胁迫：(1)通过泛素化途径降解抗逆相关蛋白；(2)通过蛋白间的相互作用激活抗逆基因表达；(3)通过与转录因子结合进入细胞核直接调控抗逆相关基因的表达。此信号通路的研究表明，SAPs蛋白的磷酸化是其参与植物抗逆反应的关键节点，但目前并没有MAPK参与SAPs蛋白的磷酸化报道，关于SAPs在植物抗病过程的功能研究较少。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提出一个可以用于改良木薯抗病性的蛋白及编码基因的应用。

本发明的目的之一在于，提供一个可以用于改良木薯抗细菌性枯萎病的胁迫相关蛋白，该蛋白具体为MeSAP13蛋白。该MeSAP13蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示，核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示。

本发明的目的之二在于，提供上述MeSAP13蛋白及编码基因用于改良木薯抗细菌性枯萎病的应用，具体为可抑制地毯草黄单胞菌属木薯萎蔫致病变种的生长数量方面的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明发现了一个来源于胁迫相关蛋白(SAPs)家族的MeSAP13蛋白，可用于改良木薯抗细菌性枯萎病中的应用，为提高木薯抗病性提供了新的理论和研究途径。

本发明通过构建VIGS沉默载体进行抗病性研究，MeSAP13基因沉默的实验结果表明，VIGS沉默载体pCsCMV-MeSAP13侵染的木薯苗，对细菌性枯萎病的抗病性减弱，叶片中地毯草黄单胞菌属木薯萎蔫致病变种(Xanthomonasaxo-nopodispv.manihotis，Xam)数量高，而含木薯普通花叶病毒(Cassava common mosaic virus,CsCMV)基因的质粒侵染获得的木薯苗，其叶片的病斑面积和地毯草黄单胞菌属木薯萎蔫致病变种的数量均小于VIGS沉默载体pCsCMV-MeSAP13侵染的木薯苗。实验证实了MeSAP13蛋白及编码基因可抑制地毯草黄单胞菌属木薯萎蔫致病变种生长数量，能够有效地提高木薯对细菌性枯萎病的抗性，可用于改良木薯抗细菌性枯萎病中的应用。

附图说明

图1为MeSAP13蛋白亲水性分析，注：负值表示亲水性，正值表示疏水性；

图2为MeSAP13基因序列内含子与外显子结构示意图；