[发明专利]野生茄子StoNPR1基因及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物领域，涉及野生茄子StoNPR1基因的克隆、重组及其应用。

背景技术

黄萎病（Verticillium Wilt）是由大丽轮枝菌（Verticillium dahliae Kleb）侵染引起的茄子重要病害之一,使植株果实小、质硬，且内部有褐色维管束病变，茎和根部的维管束变成褐色或棕褐色。植株在各个生长期均可发病，病害多在座果后开始表现症状，自下而上、或从一侧向全株扩展，是一种危害性很大的植物维管束病害。发病初期，叶缘或叶脉间褪绿变黄，逐渐发展到半边叶或整叶变黄，或黄化斑驳，或呈掌状黄斑。随着病情的发展，病株上的病叶由黄渐变成黄褐色向上卷曲，凋萎下垂以致脱落。重病株叶片往往落光，植株呈光杆或仅剩几张心叶，整株死亡。黄萎病严重影响着番茄、茄子、棉花、马铃薯等重要农作物的产量和品质，造成巨大的经济损失。

NPR1（Non-expressor of pathogenesis-related proteins-1），也被称为NIM1或SAI1，是植物防卫反应中一个重要的转录因子，参与了由水杨酸介导的SAR（Systemic acquired resistance）(Gaffney et al.1993,Cao et al.1994,Glazebrook et al.1996,Ryals et al.1997,Shah et al.1997,Wu et al.2012)。

NPR1蛋白含有一个二联核定位序列以及两个标志性的蛋白互作域，一个是处于C末端的BTB/POZ（broad-complex tramtrack bric-a-brac/POX virus and zinc finger domain），另一个是处于蛋白序列中部的ARD（ankyrin repeat domain）(Cao et al.1997,Aravind and Koonin1999,Kinkema et al.2000,Mou et al.2003)。在没有外界刺激时，NPR1蛋白定位于细胞核和细胞质(Després et al.2000)。当用SA处理或者是病菌侵染植株时，细胞质中NPR1寡聚物就会降解为有活性的单体转运到细胞核中。而且，该过程对于植物体内PR基因的激活是必不可少的(Tada et al.2008)。

茄子(Solanum melongena)是一种世界性的茄科蔬菜作物，大部分茄子栽培品种的抗病性不高，常常受到自然界中病菌的侵害，导致产量损失。它的野生种托鲁巴姆（Solanum torvum Swartz）对许多植物病害都有很强的抵抗能力，是一种重要的种质资源(Gousset et al.2005)。从托鲁巴姆中克隆NPR1基因并对其黄萎病抗病性评价，将为茄科作物育种提供抗性基因资源，同时将有利于加快茄子抗黄萎病品种选育进程。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种野生茄子StoNPR1基因，该基因具有较高的抗黄萎病能力，可以被用于植物抗黄萎病新品种的培育。

本发明是通过如下技术方案实现的：

提供一种野生茄子StoNPR1基因，核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。StoNPR1基因cDNA的全长为1743bp，编码581个氨基酸,蛋白分子量为64.46kDa,理论等电点为5.58。

本发明还提供含有所述的StoNPR1基因的重组表达载体。

本发明还提供含有所述的StoNPR1基因或所述的重组表达载体的宿主细胞。

本发明还提供所述的StoNPR1基因在构建抗黄萎病转基因植株中的应用。

有益效果：本发明克隆获得了一种新的野生茄子StoNPR1基因，采用农杆菌介导法将StoNPR1基因过表达及RNAi载体转入马铃薯中，分别获得5株过表达及4株RNAi PCR阳性转基因植株。转基因马铃薯的黄萎病抗性分析表明，过表达转基因马铃薯的发病率和病情指数均明显地低于野生型对照，而RNAi转基因马铃薯的发病率和病情指数均高于野生型对照。这表明StoNPR1基因在植物对黄萎病的防卫反应中起重要作用，将可以被用于植物抗黄萎病育种研究。

附图说明

图1StoNPR1组织表达，其中1、2、3分别表示：根、茎、叶。

图2SA和JA处理下StoNPR1的表达分析

图36叶期野生茄子接种大丽轮枝菌指定时间下，半定量RT-PCR分析。