[发明专利]陆地棉GhEBF1基因、蛋白及其应用

说明书

本发明公开了一种陆地棉GhEBF1基因、蛋白及其应用，属于分子生物学技术领域。所述基因包括：1)如SEQ ID NO：1所示的DNA分子；2)如SEQ ID NO：1所示序列自5’末端第270位核苷酸序列所示的DNA分子；3)与1)或2)限定的DNA序列具有至少70％同源性且编码与植物黄萎病抗性相关蛋白的DNA分子。还公开了该基因编码的蛋白；以及所述基因或所述蛋白的应用，包括：1)促进植物叶片和根系协同表达；2)提高植物抗黄萎病能力。本发明通过基因沉默和超表达分析，证实其在陆地棉抗黄萎病中的作用，为下一步培育抗病品种提供候选基因。

技术领域

本发明涉及分子生物学技术领域，涉及一种陆地棉GhEBF1基因、蛋白及其应用，特别涉及一种与陆地棉黄萎病抗性相关的GhEBF1基因、蛋白及其应用。

背景技术

棉花是重要的经济作物，在国民经济中占有重要地位，它不仅是纺织、化工、医药和国防工业的重要原料，而且是重要的出口创汇商品。其中，陆地棉(Gossypium.hirsutum)是主要种植种类，占我国棉花面积的99％以上。黄萎病是棉花生产中最重要病害之一，1930年代传入我国，1950年代在我国生产棉省少数地区发生及为害，随着带菌棉种的调运，传播十分迅速，1990年代初我国主产棉区为害逐年加重。

引起黄萎病发生的主要病原物是大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)。由于黄萎病是一类主要土传病害，其病原菌寄主范围广、易变异，没有专化寄生关系，在不良环境条件下，可以形成具有长期存活的休眠体微菌核等特点，防治极为困难，是我国棉花可持续发展的主要障碍之一。国内外的长期研究表明，综合防治是防治黄萎病最经济有效的措施，而选育抗病品种是最重要、最经济的、最生态的综合防治方法，但由于其抗病性是由多基因控制的数量性状，再加上其流行为害的复杂性，培育抗病品种的难度高，一直以来，我国缺乏抗病品种(品系)，尤其是占我国种植面积99.9％的陆地棉的抗病品种更是奇缺，这也是导致该病时不时流行为害的重要原因。

病原相关的模式分子引发的免疫反应(Pathogen associated molecularpattern Triggered Immunity，PTI)在植物抵抗病原物的侵染过程中发挥着重要的作用，植物的识别受体(pattern recognition receptors,PRRs)能识别病原物表面的相关模式分子(pathogen associated molecular patterns,PAMPs)，促发PTI。富含亮氨酸重复序列受体激(LRR-RKS)类的PRRs依赖LRR-RK BAK1的调节来传递信号，BAK1(BRI1-associatedreceptor kinase1)还与LRR-RK BRI1相互作用，BAK1和BRI1(brassinosteroidinsen-sitive 1))是类固醇激素油菜素(Brassinosteroid，BR)的主要受体，能够促进BR信号的传递，在植物的免疫机制中，外源病原体侵入的信号能被BAK1接收，经过信号递级传递，BR信号激活磷酸酶PP2A，使BZR1和BES1去磷酸化，与大量基因的启动子结合，从而调节这些基因的表达；BR也是介导植物生长的正调节因子。

BR是植物生活史中广泛的发育和生理过程所必需的激素，在植物生长发育及逆境应答中也发挥重要作用。在过去的大多数报道中，都是研究BRs的生物合成或信号转导相关的基因，与植株矮化、延迟开花，衰老等一系列表型相关。有研究表明，BES1/BZR1是BR信号转导途径的唯一转录因子。在病原物侵染植物的过程中，BR也起着重要的作用，Albrecht等研究发现，BR信号可能通过调控富含亮氨酸重复序列的受体样激酶(LRR-RLK)BAK1下游的免疫信号，在植物生长过程中发挥重要的免疫调节作用，是病原菌侵染过程中潜在的调控位点。生理研究还表明，BRs促进细胞伸长，增强对环境胁迫的耐受性和对病原体侵染的抵抗力，从而提高作物产量。Lozano-Duran R等对拟南芥的研究发现，BZR1可诱导几种WRKY转录因子(WRKY15、WRKY18、WRKY11)和HBI1的表达，这些转录因子对早期免疫反应具有负面控制作用；此外，BZR1还与WRKY40结合，介导BR与免疫信号之间的拮抗作用，最终BZR1介导的转录改变将导致PTI信号的抑制。