本发明专利技术公开了一种植物抗性相关蛋白ANAC001及其编码基因和应用。本发明专利技术提供的蛋白，命名为ANAC001蛋白，来自拟南芥(Arabidopsis?thaliana)，是如下任意一种：(a)序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有如下任一功能的由序列1衍生的蛋白质：诱导ICS1基因启动子启动功能、诱导PR1基因启动子启动功能、与植物中的水杨酸合成相关、与植物抗性相关的由序列1衍生的蛋白质。本发明专利技术提供的ANAC001蛋白可以通过调控植物中水杨酸的合成，增强植物的抗病性。本发明专利技术对于培育抗病植物均有重大价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种植物抗性相关蛋白ANAC001及其编码基因和应用。
技术介绍
植物在栽培生产过程中常发生各种病害，一些病害对植物生长构成极大威胁，严重损害农作物其产量和质量。对于植物病害，目前主要采用药物措施防治。最近人们开始应用非生物诱导剂诱导植物抗病性，并已广泛应用于烟草、马铃薯、番茄、黄瓜、菜豆、水稻等多种重要农作物。这种措施的效果虽然理想，但成本较高，并污染环境。因此，迫切需要开发新的生物学手段以提高植物自身的抗病性。系统获得性抗性是植物的一种防御反应，当植物遭受病原体和害虫攻击时，这种反应会被诱导，并且能够迅速扩散到植株的其它部位以保护植物。病程相关蛋白ra是一类逆境蛋白，被认为在植物的抗病中起重要作用，其中编码PRl蛋白的基因常被用作植物抗病反应和系统获得抗性中的指示基因，PRl基因的表达在植物抗病反应中起重要作用。PRl基因在正常生长条件下，本底表达量很低，也就是说I3Rl基因启动子在正常生长条件下基本不发挥启动功能，受逆境诱导(遭受病害侵袭时启动基因的表达。水杨酸是广泛存在于植物体内的酚类物质，被认为是诱发系统获得性抗性的信号，可以诱导对病毒、细菌、真菌等多种病原体的抗性。研究表明，外施水杨酸后，PRl基因的转录被显著激活。研究还发现，当植物某部位遭受病原体攻击之后，植物体内水杨酸含量会增加，而且水杨酸的增加出现在PRl基因表达之前。植物中水杨酸的合成在很大程度上是通过异分支酸合成酶(ICS，isochorismate synthase) ICSl作用于底物异分支酸(isochorismate)从而合成水杨酸。ICSl基因在正常生长条件下，本底表达量很低，也就是说ICSl基因启动子在正常生长条件下基本不发挥启动功能，受逆境诱导(病原菌侵染和紫外线照射)启动基因的表达。到目前为止，仅仅发现ETHYLENEINSENSITIVE3(EIN3)和EIN3-LIKE1能够与SA生物合成关键基因ICSl启动子直接结合，并且负调节SA的合成水平，尚未发现能通过正向诱导ICSl启动子启动ICSl基因表达，从而增加水杨酸合成水平的蛋白。另外研究发现SAR Deficient 1 (SARDl)和CBP60g蛋白是诱导ICSl基因表达和SA合成的重要因子，但未能发现更多地通过正向诱导ICSl启动子启动ICSl基因表达，从而增加水杨酸合成水平的蛋白。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种植物抗性相关蛋白ANAC001及其编码基因和应用。本专利技术提供的蛋白，命名为ANAC001蛋白，来自拟南芥(Arabidopsis thaliana)，是如下(a)、(b)、(c)、(d)和(e)中的任意一种(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或4添加且具有诱导ICSl基因启动子启动功能的由序列1衍生的蛋白质；(C)将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有诱导PRl基因启动子启动功能的由序列1衍生的蛋白质；(d)将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物中的水杨酸合成相关的由序列1衍生的蛋白质；(e)将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物抗性相关的由序列1衍生的蛋白质。为了使(a)中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。表1标签的序列标签残基序列Poly-Arg5-6(通常为5个)RRRRRPoly-His2-10(通常为6个)HHHHHHFLAG8DYKDDDDKStrep-tag II8WSHPQFEKc-myc10EQKLISEEDL上述(b)、(c)、(d)或(e)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述(b)、(c)、(d)或(e)中的蛋白质的编码基因可通过将序列表中序列2所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5'端和/或3'端连上表1所示的标签的编码序列得到。编码所述蛋白的基因(ANAC001基因)也属于本专利技术的保护范围。所述基因可为如下1)至10)中任一所述的DNA分子1)序列表的序列2自5’末端第130至1416位核苷酸所示的DNA分子；2)序列表的序列2所示的DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码具有诱导ICSl基因启动子启动功能的蛋白的DNA分子；4)与1)或2)限定的DNA序列具有90%以上同源性且编码具有诱导ICSl基因启动子启动功能的蛋白的DNA分子；5)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码具有诱导PRl基因启动子启动功能的蛋白的DNA分子；6)与1)或2)限定的DNA序列具有90%以上同源性且编码具有诱导PRl基因启动子启动功能的蛋白的DNA分子；7)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码植物水杨酸合成相关蛋白的DNA分子；8)与1)或2)限定的DNA序列具有90%以上同源性且编码植物水杨酸合成相关蛋白的DNA分子；9)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码植物抗性相关蛋白的DNA分子；10)与1)或2)限定的DNA序列具有90%以上同源性且编码植物抗性相关蛋白的DNA分子。“严格杂交条件”通常指盐浓度低于约1. 5M，通常为约0. 01-1. 0Μ，ρΗ在约7. 0-8. 3之间，温度在约30-60摄氏度之间。也可以通过添加去稳定剂，例如甲酰胺，来实现严格杂交条件。上述严格条件可为在0. IX SSPE (或0. 1XSSC)、0. 1% SDS的溶液中，65°C条件下杂交并洗膜。所述ICSl基因启动子的核苷酸序列如序列表的序列3所示。所述PRl基因启动子的核苷酸序列如序列表的序列4所示。含有所述基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌均属于本专利技术的保护范围。可用现有的植物表达载体构建含有所述基因的重组表达载体。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3’端。使用所述基因构建重组植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型启动子或组成型启动子，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用本专利技术的基因构建植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因、具有抗性的抗生素标记物或是抗化学试剂标记基因寸。所述重组表达载体具体可为在3^-FLAG表达载体的多克隆位点插入序列表的序本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种蛋白质，是如下（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）和（ｅ）中的任意一种：（ａ）由序列表中序列１所示的氨基酸序列组成的蛋白质；（ｂ）将序列１的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和／或缺失和／或添加且具有诱导ＩＣＳ１基因启动子启动功能的由序列１衍生的蛋白质；所述ＩＣＳ１基因启动子的核苷酸序列如序列表的序列３所示；（ｃ）将序列１的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和／或缺失和／或添加且具有诱导ＰＲ１基因启动子启动功能的由序列１衍生的蛋白质；所述ＰＲ１基因启动子的核苷酸序列如序列表的序列４所示；（ｄ）将序列１的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和／或缺失和／或添加且与植物中的水杨酸合成相关的由序列１衍生的蛋白质；（ｅ）将序列１的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和／或缺失和／或添加且与植物抗性相关的由序列１衍生的蛋白质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：金京波，蔡斌，李媛，
申请(专利权)人：中国科学院植物研究所，
类型：发明
国别省市：11
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