一种调控植物白粉病抗性的R基因TN2的克隆及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种调控植物白粉病抗性的R基因TN2的克隆及应用。本发明专利技术提供了一种调控植物对白粉菌抗性的方法。所述TN2蛋白的氨基酸序列为序列表中序列2，其中7个位点发生单个氨基酸的改变和2个位点突变造成翻译提前终止，都能抑制exo70B1突变体对白粉菌的抗性以及白粉菌诱导的细胞死亡。但是对植物的生长发育不产生明显影响。TN2可以应用到基因工程技术领域，调控植物对白粉菌的抗性反应。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种调控植物白粉病抗性的R基因TN2的克隆及应用。本专利技术提供了一种调控植物对白粉菌抗性的方法。所述TN2蛋白的氨基酸序列为序列表中序列2，其中7个位点发生单个氨基酸的改变和2个位点突变造成翻译提前终止，都能抑制exo70B1突变体对白粉菌的抗性以及白粉菌诱导的细胞死亡。但是对植物的生长发育不产生明显影响。TN2可以应用到基因工程
，调控植物对白粉菌的抗性反应。【专利说明】一种调控植物白粉病抗性的R基因 TN2的克隆及应用
本专利技术涉及生物
，尤其涉及一种调控植物白粉病抗性的R基因 TN2的克 隆及应用。
技术介绍
在自然环境中，植物不断受到各种病原菌的侵染，包括细菌、真菌以及病毒等。 为了抵御病原菌的入侵，植物进化出复杂的防御系统，分为两个层次：病原菌相关分子模 式（pathogen-associated molecular patterns, PAMPs)引发的免疫反应 PTI 和效应子 (effector)引发的免疫反应ETI。首先，病原菌通过气孔，表皮间隙甚至是受伤部位进入植 物体内，病原菌相关分子模式，例如鞭毛蛋白、延伸因子和几丁质等，被位于细胞膜上的模 式识别受体（pattern recognition receptor，PRR)识别，触发PTI免疫反应；但是，病原菌 在长期进化过程中，进化出新的机制来抑制PTI。如细菌通过三型分泌系统，向植物体内释 放效应子，抑制植物的基础抗性。同时，植物又进化出R蛋白，能识别病原菌分泌的效应子， 引发植物的ETI免疫反应。 植物体中，最大的一类R蛋白是NBS-LRR类，根据N端的结构不同，又分为 CC-NB-LRR和TIR-NB-LRR。R蛋白在植物体内起着十分重要的作用，它可以直接与病原菌 的效应子相互作用，或通过监视目标蛋白的修饰或变化来激活R蛋白而引发ETI。ETI导致 的抗病反应是植物入侵部位的超敏反应（Hypersensitive Response,·)，造成植物在病原 菌入侵部位发生活性氧的积累（oxidative burst)，胼胝质的沉积和细胞程序性死亡（POT) 等。PCD切断了病原菌的营养来源，同时释放抗菌物质，从而限制病原菌的生长和扩散。研 宄表明，在植物体内导入外源抗病基因能够提高植物对病原菌的抗性。例如：RPW8是在拟 南芥上克隆的一个非典型的R基因，在烟草中过表达RPW8基因能提高烟草对白粉病菌的抗 性。Xa21是水稻中第一个被克隆的抗白叶枯病的R基因，将Xa21基因转入水稻主栽品种表 现对白叶枯病的高度抗性和广谱抗性。因此，寻找更多的抗病基因，通过基因工程改良植物 的抗病性变得十分重要。 白粉菌是一种活体营养型真菌，能侵染大麦、小麦、葡萄、番茄等多个植物种的叶 片、茎部、花朵和果实等部位。在全世界范围内，大概有500多种白粉菌小种侵染10, 000多 种植物，给农业生产带来巨大的经济损失。 在研宄植物对白粉菌的抗病机制中，发现，拟南芥胞吐复合体的亚基成员EX070B1 突变后，对白粉菌表现增强的抗性，而且与野生型相比，PRl基因的表达增强，水杨酸的含量 升高，胼胝质和过氧化氢的积累增加。以上说明，EX070B1是调控植物对白粉菌抗性的重要 因子。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种抑制植物过度激活抗性的方法。 本专利技术提供的方法，包括如下步骤：突变植物中的TN2蛋白编码基因，实现抑制植 物抗性的过度激活； 所述TN2蛋白的氨基酸序列为序列表中序列2。 上述方法中，所述抑制植物抗性的过度激活体现在促进植物叶片表面白粉菌的菌 丝生长、增加植物叶片表面白粉菌分生孢子梗数的产生、抑制植物中PRl基因的表达和/或 抑制植物中游离水杨酸的积累。 上述方法中，所述植物为单子叶植物或双子叶植物，所述植物具体为拟南芥突变 体 exo70Bl ; 所述ex〇70Bltn2突变植物中的TN2蛋白编码基因为突变的TN2基因。利用拟南 芥 eX〇70Bl突变体与拟南芥tn2突变体杂交，获得杂交后代ex〇70Bltn2。 本专利技术另一个目的是提供一种TN2突变蛋白。 本专利技术提供的TN2突变蛋白，其为如下1)-9): 1)TN2突变蛋白的氨基酸序列为序列表中序列2第1-43位氨基酸残基组成的序 列； 2) TN2突变蛋白的氨基酸序列为将序列表中序列2第27位精氨酸突变为组氨酸， 序列表中序列2的其它氨基酸残基不变得到的氨基酸序列； 3)TN2突变蛋白的氨基酸序列为将序列表中序列2第82位丙氨酸突变为苏氨酸， 序列表中序列2的其它氨基酸残基不变得到的氨基酸序列； 4)TN2突变蛋白的氨基酸序列为将序列表中序列2第82位丙氨酸突变为缬氨酸， 序列表中序列2的其它氨基酸残基不变得到的氨基酸序列； 5) TN2突变蛋白的氨基酸序列为将序列表中序列2第1-218位氨基酸残基组成的 序列； 6) TN2突变蛋白的氨基酸序列为将序列表中序列2第222位甘氨酸突变为精氨酸， 序列表中序列2的其它氨基酸残基不变得到的氨基酸序列； 7) TN2突变蛋白的氨基酸序列为将序列表中序列2第310位谷氨酸突变为赖氨酸， 序列表中序列2的其它氨基酸残基不变得到的氨基酸序列； 8) TN2突变蛋白的氨基酸序列为将序列表中序列2第318位甘氨酸突变为精氨酸， 序列表中序列2的其它氨基酸残基不变得到的氨基酸序列； 9) TN2突变蛋白的氨基酸序列为将序列表中序列2第333位丙氨酸突变为缬氨酸， 序列表中序列2的其它氨基酸残基不变得到的氨基酸序列。 上述蛋白的编码DNA分子，为如下1)-9): 1)上述蛋白中的1)的编码DNA分子为序列A第1-132位核苷酸，所述序列A为将 序列表中序列1自第130位C突变为T，序列表中序列1的其它核苷酸不变得到的核苷酸序 列； 2)上述蛋白中的2)的编码DNA分子为将序列表中序列1第80位G突变为A，序 列表中序列1的其它核苷酸不变得到的核苷酸序列； 3)上述蛋白中的3)的编码DNA分子为将序列表中序列1第244位G突变为A，序 列表中序列1的其它核苷酸不变得到的核苷酸序列； 4)上述蛋白中的4)的编码DNA分子为将序列表中序列1第245位C突变为T，序 列表中序列1的其它核苷酸不变得到的核苷酸序列； 5)上述蛋白中的5)的编码DNA分子为序列B第1-657位核苷酸，所述序列B为将 序列表中序列1第656位G突变为A，序列表中序列1的其它核苷酸不变得到的核苷酸序 列； 6)上述蛋白中的6)的编码DNA分子为将序列表中序列1第664位G突变为A，序 列表中序列1的其它核苷酸不变得到的核苷酸序列； 7)上述蛋白中的7)的编码DNA分子为将序列表中序列1第928位G突变为A，序 列表中序列1的其它核苷酸不变得到的核苷酸序列； 8)上述蛋白中的8)的编码DNA分子为将序列表中序列1第952位G突变为A，序 列表中序列1的其它核苷酸不变得到的核苷酸序列； 9)上述蛋白中的9)的编码DNA分子为将序列表中序列1第998位C突变为T，序 列表中序列1的其它核苷酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制植物过度激活抗性的方法，包括如下步骤：突变植物中的TN2基因，实现抑制植物抗性的过度激活；所述TN2基因的核苷酸序列为序列表中序列1。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：芮璐，赵婷，唐定中，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11