專利名稱：植物抗性相關(guān)蛋白atwrky46及其編碼基因和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種植物抗性相關(guān)蛋白ATWRKY46及其編碼基因和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
植物在栽培生產(chǎn)過程中常發(fā)生各種病害，一些病害對植物生長構(gòu)成極大威脅，嚴(yán)重?fù)p害農(nóng)作物其產(chǎn)量和質(zhì)量。對于植物病害，目前主要采用藥物措施防治。最近人們開始應(yīng)用非生物誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)植物抗病性，并已廣泛應(yīng)用于煙草、馬鈴薯、番茄、黃瓜、菜豆、水稻等多種重要農(nóng)作物。這種措施的效果雖然理想，但成本較高，并污染環(huán)境。因此，迫切需要開發(fā)新的生物學(xué)手段以提高植物自身的抗病性。系統(tǒng)獲得性抗性是植物的一種防御反應(yīng)，當(dāng)植物遭受病原體和害蟲攻擊時(shí)，這種反應(yīng)會(huì)被誘導(dǎo)，并且能夠迅速擴(kuò)散到植株的其它部位以保護(hù)植物。病程相關(guān)蛋白ra是一類逆境蛋白，被認(rèn)為在植物的抗病中起重要作用，其中編碼 PRl蛋白的基因常被用作植物抗病反應(yīng)和系統(tǒng)獲得抗性中的指示基因，PRl基因的表達(dá)在植物抗病反應(yīng)中起重要作用。PRl基因在正常生長條件下，本底表達(dá)量很低，也就是說I3Rl 基因啟動(dòng)子在正常生長條件下基本不發(fā)揮啟動(dòng)功能，受逆境誘導(dǎo)(遭受病害侵襲時(shí)啟動(dòng)基因的表達(dá)。水楊酸是廣泛存在于植物體內(nèi)的酚類物質(zhì)，被認(rèn)為是誘發(fā)系統(tǒng)獲得性抗性的信號(hào)，可以誘導(dǎo)對病毒、細(xì)菌、真菌等多種病原體的抗性。研究表明，外施水楊酸后，PRl基因的轉(zhuǎn)錄被顯著激活。研究還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)植物某部位遭受病原體攻擊之后，植物體內(nèi)水楊酸含量會(huì)增加，而且水楊酸的增加出現(xiàn)在PRl基因表達(dá)之前。植物中水楊酸的合成在很大程度上是通過異分支酸合成酶(ICS，isochorismate synthase) ICSl作用于底物異分支酸 (isochorismate)從而合成水楊酸。ICSl基因在正常生長條件下，本底表達(dá)量很低，也就是說ICSl基因啟動(dòng)子在正常生長條件下基本不發(fā)揮啟動(dòng)功能，受逆境誘導(dǎo)(病原菌侵染和紫外線照射)啟動(dòng)基因的表達(dá)。到目前為止，僅僅發(fā)現(xiàn)ETHYLENEINSENSITIVE3(EIN3)和 EIN3-LIKE1能夠與SA生物合成關(guān)鍵基因ICSl啟動(dòng)子直接結(jié)合，并且負(fù)調(diào)節(jié)SA的合成水平，尚未發(fā)現(xiàn)能通過正向誘導(dǎo)ICSl啟動(dòng)子啟動(dòng)ICSl基因表達(dá)，從而增加水楊酸合成水平的蛋白。另外研究發(fā)現(xiàn)SAR Deficient 1 (SARDl)和CBP60g蛋白是誘導(dǎo)ICSl基因表達(dá)和SA 合成的重要因子，但未能發(fā)現(xiàn)更多地通過正向誘導(dǎo)ICSl啟動(dòng)子啟動(dòng)ICSl基因表達(dá)，從而增加水楊酸合成水平的蛋白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種植物抗性相關(guān)蛋白ATWRKY46及其編碼基因和應(yīng)用。本發(fā)明提供的蛋白，命名為ATWRKY46蛋白，來自擬南芥(Arabidopsis thaliana)，是如下 (a)、(b)、(c)、(d)和(e)中的任意一種(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；(b)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有誘導(dǎo)ICSl基因啟動(dòng)子啟動(dòng)功能的由序列1衍生的蛋白質(zhì)；(c)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有誘導(dǎo)PRl基因啟動(dòng)子啟動(dòng)功能的由序列1衍生的蛋白質(zhì)；(d)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物中的水楊酸合成相關(guān)的由序列1衍生的蛋白質(zhì)；(e)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗性相關(guān)的由序列1衍生的蛋白質(zhì)。為了使(a)中的蛋白質(zhì)便于純化，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)的氨基末端或羧基末端連接上如表1所示的標(biāo)簽。表1 標(biāo)簽的序列
權(quán)利要求
1.一種蛋白質(zhì)，是如下(a)、(b)、(c)、(d)和(e)中的任意一種(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；(b)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有誘導(dǎo)ICSl基因啟動(dòng)子啟動(dòng)功能的由序列1衍生的蛋白質(zhì)；所述ICSl基因啟動(dòng)子的核苷酸序列如序列表的序列3所示；(c)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有誘導(dǎo)PRl基因啟動(dòng)子啟動(dòng)功能的由序列1衍生的蛋白質(zhì)；所述PRl基因啟動(dòng)子的核苷酸序列如序列表的序列4所示；(d)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物中的水楊酸合成相關(guān)的由序列1衍生的蛋白質(zhì)；(e)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗性相關(guān)的由序列1衍生的蛋白質(zhì)。
2.編碼權(quán)利要求1所述蛋白的基因。
3.如權(quán)利要求2所述的基因，其特征在于所述基因是如下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73至957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)在嚴(yán)格條件下與1)或2)限定的DNA序列雜交且編碼具有誘導(dǎo)ICSl基因啟動(dòng)子啟動(dòng)功能的蛋白的DNA分子；4)與1)或2)限定的DNA序列具有90%以上同源性且編碼具有誘導(dǎo)ICSl基因啟動(dòng)子啟動(dòng)功能的蛋白的DNA分子；5)在嚴(yán)格條件下與1)或2)限定的DNA序列雜交且編碼具有誘導(dǎo)PRl基因啟動(dòng)子啟動(dòng)功能的蛋白的DNA分子；6)與1)或2)限定的DNA序列具有90%以上同源性且編碼具有誘導(dǎo)PRl基因啟動(dòng)子啟動(dòng)功能的蛋白的DNA分子；7)在嚴(yán)格條件下與1)或幻限定的DNA序列雜交且編碼植物水楊酸合成相關(guān)蛋白的 DNA分子；8)與1)或2)限定的DNA序列具有90%以上同源性且編碼植物水楊酸合成相關(guān)蛋白的DNA分子；9)在嚴(yán)格條件下與1)或幻限定的DNA序列雜交且編碼植物抗性相關(guān)蛋白的DNA分子；10)與1)或2)限定的DNA序列具有90%以上同源性且編碼植物抗性相關(guān)蛋白的DNA 分子。
4.含有權(quán)利要求2或3所述基因的重組表達(dá)載體、表達(dá)盒、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或重組菌。
5.如權(quán)利要求4所述的重組表達(dá)載體，其特征在于所述重組表達(dá)載體為在3^-FLAG 表達(dá)載體的多克隆位點(diǎn)插入序列表的序列2所示DNA片段得到的重組質(zhì)粒；所述3^-FLAG 表達(dá)載體為在PUC19載體的多克隆位點(diǎn)插入序列表的序列6所示DNA得到的重組質(zhì)粒。
6.權(quán)利要求1所述蛋白在誘導(dǎo)ICSl基因啟動(dòng)子的啟動(dòng)功能中的應(yīng)用；所述ICSl基因啟動(dòng)子的核苷酸序列如序列表的序列3所示。
7.權(quán)利要求1所述蛋白在誘導(dǎo)PRl基因啟動(dòng)子的啟動(dòng)功能中的應(yīng)用；所述PRl基因啟動(dòng)子的核苷酸序列如序列表的序列4所示。
8.權(quán)利要求2或3所述基因在誘導(dǎo)ICSl基因啟動(dòng)子的啟動(dòng)功能中的應(yīng)用；所述ICSl 基因啟動(dòng)子的核苷酸序列如序列表的序列3所示。
9.權(quán)利要求2或3所述基因在誘導(dǎo)PRl基因啟動(dòng)子的啟動(dòng)功能中的應(yīng)用；所述PRl基因啟動(dòng)子的核苷酸序列如序列表的序列4所示。
10.權(quán)利要求1所述蛋白，和/或，權(quán)利要求2或3所述基因，在培育抗性植物中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種植物抗性相關(guān)蛋白ATWRKY46及其編碼基因和應(yīng)用。本發(fā)明提供的蛋白，命名為ATWRKY46蛋白，來自擬南芥(Arabidopsis thaliana)，是如下任意一種(a)序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；(b)將序列1的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有如下任一功能的由序列1衍生的蛋白質(zhì)誘導(dǎo)ICS1基因啟動(dòng)子啟動(dòng)功能、誘導(dǎo)PR1基因啟動(dòng)子啟動(dòng)功能、與植物中的水楊酸合成相關(guān)、與植物抗性相關(guān)的由序列1衍生的蛋白質(zhì)。本發(fā)明提供的ATWRKY46蛋白可以通過調(diào)控植物中水楊酸的合成，增強(qiáng)植物的抗病性。本發(fā)明對于培育抗病植物均有重大價(jià)值。
文檔編號(hào)C12N15/63GK102344487SQ20111031692
公開日2012年2月8日 申請日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者張強(qiáng), 蔡斌, 金京波 申請人:中國科學(xué)院植物研究所