【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物，涉及植物转基因生物技术育种，尤其涉及一种具有抗病功能的scpdc1蛋白及其编码基因和应用。
技术介绍
1、甘蔗（ saccharum spp.）是热带和亚热带国家的重要糖料作物，可作为提取糖、制作乙醇、天然聚合物或大分子、有机物质以及其它化合物的材料。甘蔗生物质还可以转化为高价值的生物产品，以取代石油化工产品。但是，甘蔗在生长过程中，会受到包括凤梨病、黑穗病、宿根矮化病、花叶病等病害的影响，其中黑穗病是世界甘蔗种植区最普遍的真菌病害，该病害会对甘蔗产量和品质造成影响，导致严重的经济损失。由于甘蔗多倍体基因组的复杂性，甘蔗遗传和品种改良一直极具挑战性，为了满足全世界对糖和可再生能源日益增长的需求，提高甘蔗产量和抗病能力，迫在眉睫。而基因的挖掘和功能验证是甘蔗抗病育种的前提和基础。
2、以丙酮酸为底物的乙醇发酵途径，是植物适应低氧/缺氧的重要代谢途径之一，也是控制组织中丙酮酸水平的重要代谢途径之一，为植株的生长发育提供能量，从而维持植株的生长。丙酮酸脱羧酶（pyruvate decarboxylase，pdc，ec 4.1.1.1）是发酵代谢途径中丙酮酸产生乙醇的第一步反应关键酶，是一种羧基裂解酶，简称α-羧化酶。在无氧或低氧条件下，pdc可以结合硫胺素焦磷酸（thiamine pyrophosphate，tpp）与镁离子（mg2+）一起参与丙酮酸脱羧生成乙醛，接着乙醛在乙醇脱氢酶（alcohol dehydrogenase，adh）催化作用下生成乙醇
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供的是一种具有抗病功能的scpdc1蛋白及其编码基因和应用。
2、一种具有抗病功能的scpdc1蛋白，所述scpdc1蛋白的氨基酸序列如seq id no：1所示；
3、翻译后的scpdc1蛋白共编码609个氨基酸，其蛋白序列包含特征结构域：pln02573超家族和pln02573结构域，因而scpdc1蛋白属于pln02573超家族；
4、scpdc1的氨基酸序列与甘蔗野生种割手密sspdc1a的氨基酸序列及sspdc1e的氨基酸序列同源相似性分别为95.8%和96.5%。
5、进一步的，所述 scpdc1基因的编码序列如seq id no：2所示。
6、进一步的，所述 scpdc1基因的cdna的序列如seq id no：3所示。
7、进一步的，所述 scpdc1基因的开放阅读框（orf）为1830bp，如seq id no：4。
8、一种包含 scpdc1基因的植物表达重组载体，所述包含 scpdc1基因的植物表达重组载体是利用上述 scpdc1基因连接到载体上获得。
9、一种包含 scpdc1基因的农杆菌，所述包含 scpdc1基因的农杆菌是利用上述包含 scpdc1基因的植物表达重组载体导入到农杆菌感受态中获得。
10、一种上述 scpdc1基因在提高抗病能力中的应用。
11、进一步的，所述应用是对 scpdc1基因进行过表达，以提高抗病能力。
12、进一步的，所述应用是利用包含 scpdc1基因的农杆菌转化茄科烟草属植物或山龙眼科植株，以提高抗病能力。
13、进一步的，所述应用是利用包含 scpdc1基因的农杆菌转化本氏烟或甘蔗，以提高抗病能力。
14、本专利技术的一种具有抗病功能的scpdc1蛋白及其编码基因和应用的有益效果为：
15、本专利技术对甘蔗中pln02573超家族的 scpdc1基因进行研究，发现 pdc基因家族可能起源于陆生植物与藻类的祖先分化之后，且 pdc基因在进化过程中可能发生了新的基因扩张，从而产生功能分化，本专利技术为后续研究该基因的功能提供了可能的方向；
16、 pdc基因在植物生长发育以及胁迫防御反应中发挥重要作用，本专利技术对 scpdc1基因在病原菌胁迫下的功能进行了初步的研究，为后续进一步探究该基因在甘蔗中的功能和作用机制提供了基础；
17、本专利技术通过对甘蔗中的 scpdc1基因进行研究，有助于了解甘蔗抗病机理，并为利用基因工程技术等诱导植物具有抗病功能，提供了理论依据和参考；
18、本专利技术通过构建包含 scpdc1植物表达重组载体和包含 scpdc1基因的农杆菌，成功将 scpdc1基因导入异源的本氏烟中，并分析 scpdc1基因在本氏烟中的抗病功能；结果表明，本氏烟中 scpdc1基因过表达后，具有明显的抗病功能；因此本专利技术公开的 scpdc1基因不仅在改良本源的甘蔗和同科的山龙眼科植株的抗病功能上有着重要的应用价值，也可应用于异源的茄科烟草属植物（如本氏烟）；
19、本专利技术通过对甘蔗中的 scpdc1基因进行研究，发现 scpdc1基因在甘蔗的不同组织中都有表达，为组成型基因，其中在髓中的表达量最高，叶中的表达最低，说明甘蔗 本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有抗病功能的ScPDC1蛋白，其特征在于，所述ScPDC1蛋白的氨基酸序列如SEQID NO：1所示。
2.一种编码权利要求1所述的具有抗病功能的ScPDC1蛋白的ScPDC1基因，其特征在于，所述ScPDC1基因的编码序列如SEQ ID NO：2所示。
3.根据权利要求2所述的ScPDC1基因，其特征在于，所述ScPDC1基因的cDNA的序列如SEQ ID NO：3所示。
4.根据权利要求2或3所述的ScPDC1基因，其特征在于，所述ScPDC1基因的开放阅读框如SEQ ID NO：4。
5.一种包含ScPDC1基因的植物表达重组载体，其特征在于，所述包含ScPDC1基因的植物表达重组载体是利用权利要求2-4中任一项所述的ScPDC1基因连接到载体上获得。
6.一种包含ScPDC1基因的农杆菌，其特征在于，所述包含ScPDC1基因的农杆菌是利用权利要求5所述的包含ScPDC1基因的植物表达重组载体导入到农杆菌感受态中获得。
7.一种权利要求2-4中任一项所述的ScPDC1基因在提高抗病能力中的应用
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述应用是对ScPDC1基因进行过表达，以提高抗病能力。
9.根据权利要求7或8所述的应用，其特征在于，所述应用是利用包含ScPDC1基因的农杆菌转化茄科烟草属植物或山龙眼科植株，以提高抗病能力。
10.根据权利要求7或8所述的应用，其特征在于，所述应用是利用包含ScPDC1基因的农杆菌转化本氏烟或甘蔗，以提高抗病能力。
...【技术特征摘要】
1.一种具有抗病功能的scpdc1蛋白，其特征在于，所述scpdc1蛋白的氨基酸序列如seqid no：1所示。
2.一种编码权利要求1所述的具有抗病功能的scpdc1蛋白的scpdc1基因，其特征在于，所述scpdc1基因的编码序列如seq id no：2所示。
3.根据权利要求2所述的scpdc1基因，其特征在于，所述scpdc1基因的cdna的序列如seq id no：3所示。
4.根据权利要求2或3所述的scpdc1基因，其特征在于，所述scpdc1基因的开放阅读框如seq id no：4。
5.一种包含scpdc1基因的植物表达重组载体，其特征在于，所述包含scpdc1基因的植物表达重组载体是利用权利要求2-4中任一项所述的scpdc...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴期滨，阙友雄，封翱崟，苏亚春，孙婷婷，赵婉莹，
申请(专利权)人：中国热带农业科学院三亚研究院，
类型：发明
国别省市：
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