[发明专利]含有压力诱导型启动子序列和二苯乙烯合成酶编码基因序列的核酸

说明书

本发明涉及对某些二苯乙烯敏感性病原体具有改良抗性的植物，更具体地，涉及联合了一个可被生物压力(stress)，尤其是所述病原体造成的生物压力，诱导的植物启动子和一或多个二苯乙烯合成酶编码基因的一组构建体。

通常全球种植植物收成的一大部分被寄生物和病原体所毁坏。在减少或防止这些寄生物侵害种植植物的可能的选择中，化学控制(植物保护处理)是最常用的方法。然而，化学品的应用会产生环境后果并且有时会出现技术问题，例如新的抗性致病株的出现，或在酿酒领域发酵过程出现困难(固醇生物合成抑制剂的使用会妨碍发酵后期酵母的生长)或存在化学品如有时在酒中发现的抗灰霉病产品腐霉利。

旨在提高种植植物对这些病原体所致疾病的抗性的控制方法已被提出作为一种能克服化学控制缺点的方法。例如，在第一个方法中，可通过有性途径，即采用经典遗传学方法，将需提高抗性的植物与耐受性品种杂交来实现这种改良。然而，该方法并不总是可行(天然耐受性品种未知)，或为立法所禁止，例如在葡萄栽培业中法国对“初始名称控制”(Appellations d’Origine Controlée，A.O.C.)(初始注册名称)立法，对用于一个给定称谓(名称)的葡萄栽培品种作了限制。

在第二个方法中，可采用细胞和分子生物学现代技术将一或多个同源或异源基因整合至植物基因组，表达或超表达蛋白质性质的目标分子，以增加代谢物的产量或代谢途径，或开启一个新的生物合成途径，或合成一个新的分子例如用于增强新生物合成途径的开放，例如通过增强植物对所述病原体的防卫机制来增加植物的抗性。

植物中有几种不同的该类型防卫机制。一些机制可被认为是被动的，与植物的细胞、表皮组织和/或器官的物理化学特性相关。其它机制涉及基因/基因相互作用的动力学(植物抗性基因和病原体无毒基因，宿主/病原体相互作用机制)。尽管这些相互作用会导致出现超敏反应(为阻止微生物在植物中建群，在感染位点周围植物细胞的快速死亡)，其也会导致一整套化合物的合成和积累。其中，一些是参与感染点周围“物理”屏障形成的周壁成分(愈创葡聚糖、木质素、富含羟脯氨酸的蛋白：HRGP，等)，而其它的化合物是具有抗微生物功能的或多或少已有描述的分子(植物抗毒素、病原体相关蛋白：PR蛋白(致病相关蛋白)，等)。在例如宿主/病原体相互作用的过程中由植物合成并积累的植物抗毒素类分子包括具有毒性、尤其是对微生物具有毒性的二苯乙烯。术语二苯乙烯定义为一组具有反式-二苯-1，2-乙烯骨架共同基本结构的化学物质，其中白藜芦醇和赤松素是最简单的。该基本骨架在植物中是通过二苯乙烯合成酶或相关酶从底物如丙二酰辅酶A、肉桂酰辅酶A或香豆酰辅酶A合成的，这些底物存在于所有植物中(类黄酮前体)。二苯乙烯合成酶或相关酶的基因已被分离、测序和克隆，尤其是来自花生、兰花和葡萄树的酶。使用这些基因，可转化植物如马铃薯、苜蓿或烟草，使其对病原体的侵袭表现出比未转化植物更大的抵抗力(EP-309862；EP-648839；MELCHIOR，F.等，Arch.Biochem.Biophys.1991，288，2，552-557；WIESE，W.等，植物分子生物学(Plant Mol.Biol.)1994，26，2，667-677；HAIN，R.等，自然(Nature)1993，361，153-156)。

这些具有抗微生物功能的分子的表达或超表达可使植物具有一种对压力，尤其是微生物类型压力的“天然”的抗性。然而，该类型蛋白的组成型超表达必然对植物不利(能量消耗、生长减缓等)(FISCHER，R.等，植物杂志(The Plant Journal)1997，11，3，489-498)。

另一方面，在某些植物如葡萄树或草本植物中，二苯乙烯仅存在于一些健康组织中，而且浓度很低。相反，感染或损伤之后，在感染或损伤部位二苯乙烯极大地增加，这是因为这些二苯乙烯合成酶基因是可被生物或非生物压力(例如创伤，紫外线等)条件诱导的。