陆地棉GhEBF1基因、蛋白及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种陆地棉GhEBF1基因、蛋白及其应用，属于分子生物学技术领域。所述基因包括：1)如SEQ ID NO：1所示的DNA分子；2)如SEQ ID NO：1所示序列自5’末端第270位核苷酸序列所示的DNA分子；3)与1)或2)限定的DNA序列具有至少70％同源性且编码与植物黄萎病抗性相关蛋白的DNA分子。还公开了该基因编码的蛋白；以及所述基因或所述蛋白的应用，包括：1)促进植物叶片和根系协同表达；2)提高植物抗黄萎病能力。本发明专利技术通过基因沉默和超表达分析，证实其在陆地棉抗黄萎病中的作用，为下一步培育抗病品种提供候选基因。

【技术实现步骤摘要】
陆地棉GhEBF1基因、蛋白及其应用
本专利技术涉及分子生物学
，涉及一种陆地棉GhEBF1基因、蛋白及其应用，特别涉及一种与陆地棉黄萎病抗性相关的GhEBF1基因、蛋白及其应用。
技术介绍
棉花是重要的经济作物，在国民经济中占有重要地位，它不仅是纺织、化工、医药和国防工业的重要原料，而且是重要的出口创汇商品。其中，陆地棉(Gossypium.hirsutum)是主要种植种类，占我国棉花面积的99％以上。黄萎病是棉花生产中最重要病害之一，1930年代传入我国，1950年代在我国生产棉省少数地区发生及为害，随着带菌棉种的调运，传播十分迅速，1990年代初我国主产棉区为害逐年加重。引起黄萎病发生的主要病原物是大丽轮枝菌(Verticilliumdahliae)。由于黄萎病是一类主要土传病害，其病原菌寄主范围广、易变异，没有专化寄生关系，在不良环境条件下，可以形成具有长期存活的休眠体微菌核等特点，防治极为困难，是我国棉花可持续发展的主要障碍之一。国内外的长期研究表明，综合防治是防治黄萎病最经济有效的措施，而选育抗病品种是最重要、最经济的、最生态的综合防治方法，但由于其抗病性是由多基因控制的数量性状，再加上其流行为害的复杂性，培育抗病品种的难度高，一直以来，我国缺乏抗病品种(品系)，尤其是占我国种植面积99.9％的陆地棉的抗病品种更是奇缺，这也是导致该病时不时流行为害的重要原因。病原相关的模式分子引发的免疫反应(PathogenassociatedmolecularpatternTriggeredImmunity，PTI)在植物抵抗病原物的侵染过程中发挥着重要的作用，植物的识别受体(patternrecognitionreceptors,PRRs)能识别病原物表面的相关模式分子(pathogenassociatedmolecularpatterns,PAMPs)，促发PTI。富含亮氨酸重复序列受体激(LRR-RKS)类的PRRs依赖LRR-RKBAK1的调节来传递信号，BAK1(BRI1-associatedreceptorkinase1)还与LRR-RKBRI1相互作用，BAK1和BRI1(brassinosteroidinsen-sitive1))是类固醇激素油菜素(Brassinosteroid，BR)的主要受体，能够促进BR信号的传递，在植物的免疫机制中，外源病原体侵入的信号能被BAK1接收，经过信号递级传递，BR信号激活磷酸酶PP2A，使BZR1和BES1去磷酸化，与大量基因的启动子结合，从而调节这些基因的表达；BR也是介导植物生长的正调节因子。BR是植物生活史中广泛的发育和生理过程所必需的激素，在植物生长发育及逆境应答中也发挥重要作用。在过去的大多数报道中，都是研究BRs的生物合成或信号转导相关的基因，与植株矮化、延迟开花，衰老等一系列表型相关。有研究表明，BES1/BZR1是BR信号转导途径的唯一转录因子。在病原物侵染植物的过程中，BR也起着重要的作用，Albrecht等研究发现，BR信号可能通过调控富含亮氨酸重复序列的受体样激酶(LRR-RLK)BAK1下游的免疫信号，在植物生长过程中发挥重要的免疫调节作用，是病原菌侵染过程中潜在的调控位点。生理研究还表明，BRs促进细胞伸长，增强对环境胁迫的耐受性和对病原体侵染的抵抗力，从而提高作物产量。Lozano-DuranR等对拟南芥的研究发现，BZR1可诱导几种WRKY转录因子(WRKY15、WRKY18、WRKY11)和HBI1的表达，这些转录因子对早期免疫反应具有负面控制作用；此外，BZR1还与WRKY40结合，介导BR与免疫信号之间的拮抗作用，最终BZR1介导的转录改变将导致PTI信号的抑制。目前已公布的EBF基因，多来源于模式植物和草本植物，部分林木也克隆获得了EBF基因，如马尾松、杨树等。陆地棉作为我国主要的种植种，具有重要的经济价值，但目前尚无EBF同源基因的研究报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种陆地棉GhEBF1基因、蛋白及其应用，以解决上述现有技术存在的问题，通过从陆地棉叶片中克隆获得与陆地棉抗病相关的EBF基因，通过VIGS和在拟南芥中超表达证实了其在高抗黄萎病品种的叶片和根系中的协同性表达，依据转基因拟南芥抗黄萎病性评价，证实其提高了抗黄萎病性的能力；进一步通过将该基因转入优质高产感病棉花品种中，可以将感病品种改造成为高抗黄萎病优质高产棉花品种，甚至可以用于其他农作物的抗黄萎病性改造，这对于获取抗黄萎病的陆地棉或其他农作物新品种具有重要意义。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种基因，所述基因包括如下任一种所示的DNA分子：1)如SEQIDNO：1所示的DNA分子；2)如SEQIDNO：1所示序列自5’末端第270位核苷酸序列所示的DNA分子；3)与1)或2)限定的DNA序列具有至少70％同源性且编码与植物黄萎病抗性相关蛋白的DNA分子。本专利技术还提供由所述的基因编码的蛋白。优选的是，包括以下任一项所述蛋白质：1)由如SEQIDNO：2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；2)将如SEQIDNO：2所示的氨基酸序列经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基且与植物黄萎病抗性相关的由SEQIDNO：2衍生的蛋白质。本专利技术还提供扩增所述基因全长或者任意片段的引物对，包括如SEQIDNO：3和SEQIDNO：4所示的核苷酸序列。本专利技术还提供所述的基因或所述的蛋白的应用，包括1)或2)：1)促进植物叶片和根系协同表达；2)提高植物抗黄萎病能力。优选的是，所述植物为陆地棉或拟南芥。本专利技术还提供一种培育转基因植物的方法，包括将所述的基因导入目的植物中获取转基因植物的步骤，所述转基因植物具有如下1)或2)中表型：1)所述转基因植物的叶片和根系协同表达；2)所述转基因植物黄萎病发病率和病情指数降低。优选的是，所述植物为陆地棉或拟南芥。本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供了一种陆地棉与黄萎病抗性相关基因GhEBF1及其编码的蛋白，通过从棉花叶片中克隆获得与陆地棉抗黄萎病相关的GhEBF1基因，通过RT-PCR证实了其在抗黄萎病棉花品种叶片和根系中的协同性表达，依据转基因拟南芥抗黄萎病性评价，证实其提高了抗黄萎病性的能力，沉默该基因则可以使高抗病棉花品种的抗黄萎病能力直线下降。因此，如果将本专利技术提供的基因转入陆地棉或其他农作物，则可以提高优质高产感病棉花或其他农作物品种的抗黄萎病性的遗传改良，这对于获取具有优良高抗黄萎病陆地棉或其他农作物新品种具有重要意义。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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。图1为实施例2通过VIGS技术沉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基因，其特征在于，所述基因包括如下任一种所示的DNA分子：/n1)如SEQ ID NO：1所示的DNA分子；/n2)如SEQ ID NO：1所示序列自5’末端第270位核苷酸序列所示的DNA分子；/n3)与1)或2)限定的DNA序列具有至少70％同源性且编码与植物黄萎病抗性相关蛋白的DNA分子。/n

【技术特征摘要】
1.一种基因，其特征在于，所述基因包括如下任一种所示的DNA分子：
1)如SEQIDNO：1所示的DNA分子；
2)如SEQIDNO：1所示序列自5’末端第270位核苷酸序列所示的DNA分子；
3)与1)或2)限定的DNA序列具有至少70％同源性且编码与植物黄萎病抗性相关蛋白的DNA分子。


2.由权利要求1所述的基因编码的蛋白。


3.如权利要求2所述的蛋白，其特征在于，包括以下任一项所述蛋白质：
1)由如SEQIDNO：2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；
2)将如SEQIDNO：2所示的氨基酸序列经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基且与植物黄萎病抗性相关的由SEQIDNO：2衍生的蛋白质。


4.扩增权利要求1所述基因全长或者任意片...

【专利技术属性】
技术研发人员：简桂良，卢美光，杨武，贺浪，张华崇，司宁，
申请(专利权)人：中国农业科学院植物保护研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11