[发明专利]一种抗根肿菌的几丁质酶及编码基因和应用

说明书

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及一种抗根肿菌的几丁质酶及编码基因和应用。本所述几丁质酶PbChia1来源于根肿菌，体外表达的PbChia1蛋白可以抑制根肿菌休眠孢子的萌发，延缓根肿菌的发育，缓解油菜根肿病根肿的症状，生防效果为61.29％。超表达PbChia1的转基因植物可以显著降低根肿菌在植物内的定殖率，延缓根肿菌的发育，对根肿病的生防效果高达62.3％。转基因植株对活体营养型病原丁香假单胞菌PstDC3000及死体营养型病原核盘菌和立枯丝核菌均显示抗病能力。表明根肿菌几丁质酶PbChia1可为根肿病的绿色防控提供新基因资源。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及一种抗根肿菌的几丁质酶及编码基因和应用。

背景技术

十字花科根肿病是世界范围的重要植物病害，该病害由原生动物根肿菌(Plasmodiophora brassicae)引起，主要危害植物根部。根肿菌不仅侵染油菜，而且还侵染十字花科蔬菜，如白菜、花菜、萝卜、包菜、西兰花等。根肿病是典型的土传病害，防治困难，一旦有根肿病危害的地块基本很难清除，因此迫切需要高效的根肿病绿色防控技术。

几丁质是n-乙酰葡糖胺通过β连接聚合而成的结构同多糖，主要存在于昆虫和甲壳类动物的外骨骼，真菌和硅藻的细胞壁中，有的原生动物中也含有几丁质。而植物和高等动物中不含有几丁质，几丁质代谢过程中的合成酶和水解酶都可以设计为绿色药剂的理想分子靶标，但是目前对于根肿菌中几丁质酶的代谢途径研究并不深入，需要开发新的功能基因。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗根肿菌的几丁质酶及编码基因和应用，无论是自体来源的几丁质酶还是外源的几丁质酶都使得植物对于根肿菌的抗性增强，为根肿病的绿色防控提供新基因资源。

本发明提供了一种抗根肿菌的几丁质酶，所述几丁质酶的氨基酸序列如SEQ IDNO.1所示。

本发明还提供了一种编码上述几丁质酶的基因。

优选的，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明还提供了一种体外表达上述几丁质酶的原核表达载体。

优选的，所述原核表达载体的基础载体包括pGEX-6p-1和/或pET-28a。

本发明还提供了上述几丁质酶在提高作物根肿病抗性中的应用。

优选的，所述几丁质酶的来源包括自体表达和/或体外表达。

优选的，所述根肿病抗性包括抑制休眠根肿菌孢子萌发、延缓根肿菌的发育和/或缓解根肿病根肿症状。

本发明还提供了一种通过创制超表达上述基因的转基因株系在获取抗根肿病材料中的应用。

优选的，抗根肿病材料的性状包括：显著降低根肿菌在植物内的定殖率和/或延缓根肿菌的发育。

有益效果：本发明利用几丁质pull-down和LC-MS分析筛选和鉴定出一种来源于根肿菌的几丁质酶PbChia1，体外表达的PbChia1蛋白可以抑制根肿菌休眠孢子的萌发，延缓根肿菌的发育，缓解油菜根肿病根肿的症状，生防效果为61.29％。超表达PbChia1的转基因植物可以显著降低根肿菌在植物内的定殖率，延缓根肿菌的发育，对根肿病的生防效果高达62.3％。转基因植株对活体营养型病原丁香假单胞菌Pst DC3000及死体营养型病原核盘菌和立枯丝核菌均显示抗病能力。本发明证实表明超表达PbChia1的转基因植物使植物获得了较广的抗病能力，说明几丁质酶PbChia1具有很好的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。