[发明专利]玉米抗病相关基因NPR1的应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，具体地说，是玉米抗病相关基因NPR1的应用。

背景技术

玉米（Zea mays L.）是世界上分布最广泛的粮食作物之一，也是一种重要的经济作物。在我国，其分布范围和种植面积都很大，是我国旱谷地区人民的主要粮食之一。但是每年由于病虫害的侵染给人类带来了巨大经济损失，虽然田间管理以及药剂防治等传统方法在一定程度上抑制了病虫害的威胁，但费时费力且污染环境，存在很大的局限性。随着人类环保意识的加强和基因工程技术的发展，怎样利用生物学技术培养稳定的高效抗病品种成为一种趋势。

1961年Rose 等在研究烟草抵御烟草花叶病毒（tobacco mosaic virus，TMV）时首先提出系统获得性抗性（systemic acquired resistance，SAR），为培养植物广谱抗病品种奠定了理论基础。SAR是一种依赖于一种发病相关蛋白（pathogenesis-related protein，PR protein）的表达，当植物受到病原微生物侵害时，通过一系列的反应使整株植株在较长时间内表现出对较广泛的病原微生物的抵抗力的一种抗病机制。这种抗性具有系统、持久和广谱的特点。1994年，Cao等人从拟南芥中分离获得了一种NPR1突变体，这种突变体不能表达水杨酸（salicylic acid，SA）和2，6-二氯异烟肼（2，6-dichloroiso-nicotinic acid，INA），当用SA或类似SA结构的化学物质处理这种突变体时，突变体抵御病原体的能力增强。后来证实NPR1是SAR系统中的关键基因。

关于SAR的反应模型以及其与NPR1基因的关系，在拟南芥中已经有一个简单的模型：首先，当病原微生物侵染植株时，会诱导植株体内水杨酸含量的迅速提高；然后，作为正调控因子的NPR1被激活并向细胞核内移动，与核内TGA转录因子结合进而诱导核内相关的抵抗基因的表达，从而使植株获得抗性。NPR类基因编码的蛋白含有两个功能区域：BTB/POZ（Broad-Complex, Tramtrack, and Bric-a-brac/Pox virus and Zinc ?nger）和锚蛋白重复区域（an ankyrin repeat domain）。这两个结构域都涉及到蛋白质与蛋白质间的相互作用，其中锚蛋白重复序列对NPR1基因发挥其功能的作用极为重要。

拟南芥NPR1基因最早是从模式植物拟南芥中获得，在花椰菜、甘蓝、烟草、番茄、马铃薯、小麦、水稻、玉米等中存在其同源基因。2005年Mawsheng Chern等人构建了水稻的NPR1过量表达载体并且证明了过量表达的NPR1转基因水稻对X. oryzae pv. Oryzae的抗性明显增强。目前在拟南芥中已发现六种NPR基因。水稻中存在五种，玉米NPR1基因NCBI登录号NM_ 001154115，但关于玉米NPR1基因在研究和提高玉米广谱抗病性中的作用还未见报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种分离的多核苷酸。

本发明的再一的目的是，提供一种上述多核苷酸的用途。

本发明的另一的目的是，提供一种RNAi载体。

本发明的第四个目的是，提供一种遗传工程化的宿主细胞。

本发明的第五个目的是，提供一种制备转基因植物的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种分离的多核苷酸，所述的多核苷酸选自下列中的一种：a）由部分或全部SEQ ID NO.7所示的序列构成的核苷酸序列；或b）与a）中所限定的核苷酸序列互补的核苷酸序列。所述的多核苷酸的长度为250-600bp。优选地，所述的多核苷酸选自下列中的一种：a）由SEQ ID NO.8所示的序列构成的核苷酸序列；或b）与a）中所限定的核苷酸序列互补的核苷酸序列。

为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：如上所述的多核苷酸在降低或提高植物对病原物敏感性中的应用。及如上所述的多核苷酸在增加或减少植物体内水杨酸含量中的应用。

为实现上述第三个目的，本发明采取的技术方案是：所述的RNAi载体含有如上任一所述的多核苷酸的正向序列和反向序列。

为实现上述第四个目的，本发明采取的技术方案是：一种遗传工程化的宿主细胞，所述的宿主细胞：含有如上所述的RNAi载体；或其基因组中整合有外源的如上任一所述的多核苷酸的正向序列和反向序列。