[发明专利]一种棉花细胞色素P450基因及应用

说明书

技术领域

本发明属于植物基因工程领域。具体涉及一种棉花细胞色素P450基因，还涉及一种棉花细胞色素氧化酶基因在控制棉花抗黄萎病中的应用。采用反向遗传学的方法，通过对棉花抗黄萎病反应基因表达谱的分析，分离克隆的GhSSN基因为控制棉花茉莉酸合成的基因，能影响棉花对黄萎病的抗性。

背景技术

棉花黄萎病是目前危害我国棉花生产的主要病害之一，对我国棉花生产常年造成减产10-20％，部分地区发病严重时的高达70％，已成为我国棉花生产可持续发展的主要障碍之一。1993年黄河和长江流域棉区棉花黄萎病发病面积达267万公顷，2002年黄萎病已在全国各个棉区的影响面积已超过300万公顷(简桂良等，2003.Current Status and Countermeasure of Verticillium Wilt of Cotton in Chin.中国棉花，2003，30：13-14)。近年来棉花黄萎病在我国发生日趋严重，特别是在新疆和黄河流域等主产棉区大面积发生。种植抗病品种是防治黄萎病的有效途径。研究表明陆地棉对于黄萎病基本表现为感或耐病，其具有的抗病位点也多为微效多基因位点，受环境影响较大，难以进行聚合，因此生产上还没有高抗棉花黄萎病的品种大面积推广应用。

细胞色素P450(cytochrome P450，CYP450)是一类广泛存在于动物、植物和微生物等生物体中的氧化酶体系，因其还原态与CO结合后在波长450nm处有最大吸收峰而得名(Degtyarenko and Archakov，1993 Molecular evolution of P450superfamily and P450-containing monooxygenase systems.FEBS letters 332，1-8)。基因组测序结果表明CYP450是一个古老的基因超家族，迄今为止数据库中已有超过3000多条CYP450单基因序列，是植物最大的酶蛋白家族，其数量约占各物种总基因数量的1％(Nelson et al.，2008Comparison of cytochrom e P450 genes from six plant genomes.Tropical Plant Biology 1，216-235)，研究发现多数植物P450基因都受到发育及组织特异性或外界环境的调节，广泛参与了生物碱、萜类、脂肪酸、糖苷类、黄酮与类黄酮类、以及激素类物质的代谢等。如CYP450类基因在生长素、油菜素内酯等其他植物激素的合成与调控中起着非常重要的作用(Stepanova et al.，2011The Arabidopsis YUCCA1 Flavin M onooxygenase Functions in the Indole-3-Pyruvic Acid Branch of Auxin Biosynt hesis.Plant Cell 23，3961-3973；Zhang et al.，2012Functional complementation of dwf4 mutants of Arabidopsis by overexpression of CYP724A1.J Plant Phy siol 169，421-428)。虽然大部分植物CYP450类基因的功能并不清楚，而其在植物免疫系统和抗病反应中的重要功能也在近年来越来越受到人们的重视。