[发明专利]黄瓜谷氧还蛋白基因CsGRX4及其灰霉菌感病性的应用

说明书

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及一种黄瓜谷氧还蛋白基因CsGRX4及其灰霉菌感病性的应用。本发明发现一种黄瓜谷氧还蛋白基因CsGRX4相应病原真菌灰霉菌的侵染，且其过表达能明显提高对病原真菌灰霉菌的感病性。在定量接种灰霉孢子悬浮液后，过表达CsGRX4的转基因株系病斑面积显著大于野生型对照，上述结果表明黄瓜谷氧还蛋白基因CsGRX4在拟南芥中的过量表达提高了转基因植株(拟南芥)对病原真菌灰霉菌的感病性。

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及一种黄瓜谷氧还蛋白基因CsGRX4及其灰霉菌感病性的应用。

背景技术

在蔬菜生产中，植物真菌病害一直是限制蔬菜产量和品质提高的重要影响因素。蔬菜作物对真菌侵染的反应可分为抗病或者易感，一些关键基因或转录因子在病原菌侵染和对病原菌的防御反应中起非常重要的作用。当植物容易感染病害时，病原菌通过侵染从而诱导一些关键基因上调表达或者抑制植物的防御反应，包括与病害防御反应密切相关的信号通路、抗病基因表达的调控，从而引起病害的发生。因此，发现或者鉴定植物的关键易感基因从而了解植物的感病机制，进而对植物的抗病或感病进行调控以及在此基础上进行抗病种质的创制非常重要。若进行敲除或抑制该基因的表达使植物获得更强的抗病性，可进行抗病种质培育的应用；另外也可以将该基因导入杂草中使其更容易感病进而逐渐消亡。

黄瓜灰霉病是由灰葡萄孢(Botrytis cinerea)引起的一种腐生型真菌病害。这种病害的发生具有流行性强、发生普遍、危害性强等特点。近年随着设施种植年限的增长、病原菌抗药性逐渐增加，设施内高湿、密闭的环境更容易导致这种真菌病害的发生，导致灰霉病等腐生型病害有逐年加重的趋势。灰霉菌不仅能够侵染黄瓜的茎、叶等组织，还能侵染黄瓜的花器官及果实，导致黄瓜植株、果实腐烂，甚至死亡，进而影响黄瓜产量。当病害发生率高达70％以上时，能够使黄瓜产量下降20％-30％，极大的降低了种植农户的经济收入，严重制约了黄瓜生产，成为保护地农业可持续发展的主要限制障碍因素之一。

亟需明确黄瓜灰霉病感病的机理及主要响应基因，并明确其分子机制，在此基础上进行抗病种质的创制，对黄瓜的优质高产意义重大。

越来越多的证据表明编码植物谷氧还蛋白的GRX基因积极参与植物生长发育和病害的防御响应，尤其是腐生型真菌灰霉菌的防御响应。例如拟南芥中CC类型谷氧还蛋白基因ROXY19(即GRX480也称为ROXY19，因拟南芥中第一个GRX敲除的突变体被命名为roxy1而得名)、ROXY18(即GRXS13)、ROXY1的表达受灰霉菌诱导，且ROXY18、ROXY1敲除植株表现为抗病，而在拟南芥中过表达ROXY18和ROXY1这两个基因，转基因植株表现为感病，不仅如此，水稻中的CC型谷氧还蛋白OsROXY1、OsROXY2过表达时在灰霉菌侵染下表现为易感性，说明GRX响应病原菌胁迫并参与灰霉病抗性反应的调控。

人们已经了解了其他植物部分谷氧还蛋白基因参与灰霉真菌病害调控，但黄瓜中谷氧还蛋白基因参与灰霉真菌病害响应及其功能还未见报道。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种黄瓜谷氧还蛋白基因CsGRX4及其灰霉菌感病性的应用。

为解决现有技术存在的问题，本发明的技术方案是：黄瓜谷氧还蛋白基因CsGRX4在提高转基因植株灰霉菌感病性方面的应用。

上述转基因植株为拟南芥。

黄瓜谷氧还蛋白基因CsGRX4，该基因的编码区序列如SEQ NO.1所示。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明发现一种黄瓜谷氧还蛋白基因CsGRX4相应病原真菌灰霉菌的侵染，且其过表达能明显提高对病原真菌灰霉菌的感病性。在定量接种灰霉孢子悬浮液后，过表达CsGRX4的转基因株系病斑面积显著大于野生型对照，上述结果表明黄瓜谷氧还蛋白基因CsGRX4在拟南芥中的过量表达提高了转基因植株(拟南芥)对病原真菌灰霉菌的感病性。

附图说明