发明专利技术提供一个参与桃果实结合态水杨酸甲酯形成的基因及其应用，所述基因为糖基转移酶PpUGT74F2，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。经验证，PpUGT74F2基因蛋白可在体外将水杨酸甲酯转化为结合态形式。在桃和番茄果实中过表达PpUGT74F2后，结合态水杨酸甲酯含量显著增加。同时所述基因PpUGT74F2可通过平衡植物体内水杨酸甲酯含量调节植物抗性。经过验证，水杨酸甲酯处理接种果生链核盘菌的桃果实后，其发病明显延缓。而过表达PpUGT74F2的番茄在接种病原菌后，水杨酸甲酯含量显著下降，发病更严重。因此，本发明专利技术的PpUGT74F2可通过改变水杨酸甲酯含量，对植物抗病性起负调控作用。对植物抗病性起负调控作用。
【技术实现步骤摘要】
一个参与桃果实结合态水杨酸甲酯形成的基因及其应用
[0001]本专利技术属于植物分子生物技术和基因工程领域，涉及一个参与桃果实结合态水杨酸甲酯形成的基因及其应用。
技术介绍
[0002]植物在受到微生物感染时会做出一系列反应以抵御胁迫。水杨酸甲酯作为一种植物抗病反应过程中的重要信号分子，在植物受到病原菌感染时会转移到植物未感染部位，从而引发植物的系统获得性抗性反应(SAR)。水杨酸甲酯在植物中包含两种形式，一种是游离态(具有挥发性)，一种是结合态(不具有挥发性)，两者之间的相互转换在植物抗病方面可能存在重要作用。桃果实中水杨酸甲酯以结合态居多，因此鉴别可以糖基化水杨酸甲酯调节其在体内平衡的基因具有重要应用价值。
[0003]糖基转移酶是一种可以催化小分子化合物与糖基相连形成糖苷或糖脂的蛋白酶。目前已经在桃、草莓、番茄、拟南芥、茶树等植物中报道。由于糖基转移酶的底物比较广泛，包括黄酮醇、芳香物质、植物激素等。因此其在果实营养价值、风味以及植物生长和抗病等方面发挥重要作用。目前虽然在拟南芥和茶树中发现与抗病相关的糖基转移酶，但果实中的相关糖基转移酶尚未见报道，其调控机制仍有待研究。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一个参与桃果实结合态水杨酸甲酯形成的基因，所属基因为糖基转移酶PpUGT74F2。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一个参与桃果实结合态水杨酸甲酯形成的基因，所述基因为糖基转移酶基因PpUGT74F2，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。PCR扩增的上游引物的核苷酸序列如SEQ ID No.2所示，PCR扩增的下游引物的核苷酸序列如SEQ ID No.3所示。
[0007]所述糖基转移酶基因PpUGT74F2编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.20所示。
[0008]本专利技术的另一个目的是提供所述的糖基转移酶基因PpUGT74F2在调节植物抗病性中的应用。所述糖基转移酶基因PpUGT74F2作为果实开展基因工程与改良育种的重要候选基因，改善植物抗病能力。
[0009]本专利技术的再一个目的是提供所述糖基转移酶基因PpUGT74F2在将水杨酸甲酯糖基化，形成结合态水杨酸甲酯中应用，本专利技术所述PpUGT74F2可以糖基化水杨酸甲酯，形成不具挥发性的结合态水杨酸甲酯，能调节水杨酸甲酯含量，从而调节植物抗性。
[0010]本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一个可以糖基化水杨酸甲酯的糖基转移酶基因PpUGT74F2，属于植物分子生物技术和基因工程
，所述基因具有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列。本专利技术中，所述糖基转移酶基因能够糖基化水杨酸甲酯。该基因表达与结合态水杨酸甲酯含量呈正相关关系。重组蛋白能够在体外糖基化水杨酸甲酯，变成不具挥发性的结合态水杨酸甲酯。采用遗传转化技术过量表达该基因，显著增加了桃和番茄果实中
结合态水杨酸甲酯的含量。
[0011]在桃果实上接种果生链核盘菌后，与未接种的果实相比，接种后的桃果实水杨酸甲酯含量显著增加，抗病相关的PR基因被诱导。在水杨酸甲酯外源熏蒸接种果生链核盘菌的桃果实后，病斑扩散程度显著降低。说明水杨酸甲酯在微生物胁迫过程中被诱导，并且该物质可以有效降低病原菌的蔓延。在过表达转基因番茄的叶片和果实中分别接种DC3000和灰霉菌，转基因株系表现为更感病的症状。转基因的水杨酸甲酯显著低于野生型。由此表明，所述基因可以糖基化水杨酸甲酯，并通过调节水杨酸甲酯在植物中的平衡影响植物的抗病性，具有重要应用价值。
附图说明
[0012]图1为桃果实成熟过程中结合态水杨酸甲酯MeSA
‑
Glc及PpUGT74F2表达情况。
[0013]图2为PpUGT74F2蛋白的体外酶活测定结果。
[0014]图3为过量表达PpUGT74F2基因的桃果肉中PpUGT74F2的相对表达量(*P<0.05)。
[0015]图4为过量表达基因PpUGT74F2的桃果肉结合态水杨酸酸甲酯的含量(*P<0.05)。
[0016]图5为转基因番茄果实的PpUGT74F2基因表达量。
[0017]图6为转基因番茄果实的结合态水杨酸甲酯基因表达量(*P<0.05)。
[0018]图7为接种M.fructicola 1d和3d后的桃果实照片。
[0019]图8为接种M.fructicola 1d和3d后水杨酸甲酯含量(*P<0.05)。
[0020]图9为接种M.fructicola 1d和3d后PpUGT74F2基因表达情况(*P<0.05)。
[0021]图10为接种M.fructicola 1d和3d后PR基因表达情况(*P<0.05，**P<0.01)。
[0022]图11为水杨酸甲酯处理接种M.fructicola 3d和5d后的桃果实照片。
[0023]图12为水杨酸甲酯处理接种M.fructicola 3d和5d后的桃果实菌斑大小统计(**P<0.01)。
[0024]图13为转基因番茄叶片Pst DC3000处理后的二甲基联苯胺染色情况(颜色越深代表过氧化氢含量越高，植株受伤害越大)。
[0025]图14为转基因番茄叶片Pst DC3000处理后菌量测定结果(*P<0.05，**P<0.01)。
[0026]图15为转基因番茄叶片Pst DC3000处理后水杨酸甲酯含量(**P<0.01)。
[0027]图16为接种B.cinerea后的转基因番茄果实照片。
[0028]图17为接种B.cinerea后的转基因番茄果实菌斑大小统计(**P<0.01)。
[0029]图18为接种B.cinerea后的转基因番茄果实水杨酸甲酯含量(*P<0.05)。
具体实施方式
[0030]本专利技术结合附图和实施例，作进一步的说明。
[0031]本专利技术中，所述PpUGT74F2基因进行PCR扩增时的模板优选为桃果实cDNA；所述桃果实cDNA优选的采用桃果实总RNA逆转录合成；本专利技术对桃果实cDNA的合成方法没有特殊要求，采用本领域常规的植物cDNA合成方法即可，在本专利技术具体实施过程中，采用TAKARA试剂盒进行合成；本专利技术对桃果实总RNA的提取方法没有特殊限定，采用本领域常规的植物细胞总RNA提取方法即可。
[0032]本专利技术提供了上述方案所述糖基转移酶基因PpUGT74F2编码的蛋白质，所述蛋白
质的氨基酸序列如SEQ ID NO.20所示；所述蛋白质含有468个氨基酸。
[0033]本专利技术中，所述双酶切体系优选为：Cutsmart buffer 5μL、载体1μg、内切酶各1μL、水补足50至μL；所述双酶切本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一个参与桃果实结合态水杨酸甲酯形成的基因，其特征在于，所述基因为糖基转移酶PpUGT74F2，该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，该基因编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.20所示。2.权利要求1所述的基因在调节植物抗病性中的应用，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张波，蒋丹，吴伯萍，李志昊，徐昌杰，李鲜，陈昆松，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。