[发明专利]一种利用NDR1基因提高植物抗病性的方法

说明书

本发明提供一种利用NDR1基因提高植物抗病性的方法，所述方法是将表达控制区和NDR1基因转入植物，提高植物抗病性；所述表达控制区基因由免疫诱导型启动子和与病原相关的上游开放阅读框编码基因连接构成，且病原相关的上游开放阅读框受免疫诱导型启动子介导转录。从根本上解决了由于过表达NDR1诱发免疫反应导致植物启动细胞程序性死亡导致的植物损害和减产。

(一)技术领域

本发明涉及一种免疫诱导型启动子和病原相关的上游开放阅读框(uORF)构成的表达控制区以及一种植物的NDR1基因的可操作连接，以及利用这种表达控制区和NDR1基因的可操作连接获得抗病性提高的转基因植物的方法。

(二)背景技术

植物经常受到包括病毒、细菌、真菌和线虫在内的各种致病生物体的攻击。然而，大部分植物具有抵抗致病生物体的先天机制。植物育种家和病理学家已经鉴定了对植物病原体具有抗性的天然变化形式并将其培育成许多农作物植物。这些天然病害抗性基因通常提供了抵抗病原体的高水平抗性或免疫性。

当植物受病虫害侵犯时，受伤部位会立刻启动细胞程序性死亡，即发生所谓超敏反应(hypersensitive response：HR)。HR通常会启动未受伤部位产生次级防御反应，从而对一般的病虫害产生普遍抗性，这种现象称为系统获得性抗性(systemic acquiredresistance，SAR)(Lamb,Cell 76:419-422,1994；Lamb等，Cell 56:215-224,1989)。发生在感染部位的一种防御反应叫作超敏反应(HR)，该反应涉及感染植物细胞或组织或该二者的快速局限性坏死。人们认为感染细胞的快速死亡使侵入病原体得不到足够营养供给，从而抑制病原体生长。进行HR的细胞表现出核DNA断裂(例如DNA梯化(DNA laddering))，DNA断裂是首先在动物系统中描述的编程性细胞死亡，表明HR涉及主动编程性细胞死亡(Mittler等，Plant Physlo1.108:489-493,1995；Greenberg等，Cell 77:551-5fi3,1994；Ryerson和Heath,Plant Cell 8:393-402,1996；Wang等，Plant Cell 8:375-391,1996)。HR也伴随有膜相关的氧化爆发，从而导致NADPH依赖性产生O₂和H₂O₂。这些活性氧类物质对侵入病原体可以有直接毒性，或者可以参与损伤周围的植物细胞壁的交联作用，以便对感染形成屏障(Bradly等，Ce11 70:21-30,1992；Levine等，Cell 79:583-593，1994)。