[发明专利]猕猴桃溃疡病感病基因AcBXL1及其应用

说明书

本发明公开了猕猴桃溃疡病感病基因AcBXL1及其应用。基因AcBXL1及其编码蛋白的序列分别如SEQ ID NO:1和2所示。本发明通过对猕猴桃基因组和转录组分析，成功获得猕猴桃AcBXL1基因序列，通过瞬时表达和稳转的遗传转化实验，证实基因AcBXL1具有促进猕猴桃对溃疡病的感病性，为后续基因编辑创造抗病新品种及溃疡病的防治工作奠定基础。

技术领域

本发明涉及植物基因工程领域，具体地说，涉及猕猴桃溃疡病感病基因AcBXL1 及其应用。

背景技术

猕猴桃属猕猴桃科猕猴桃属，是上世纪驯化最为成功的水果之一，其富含膳食 纤维和维生素C，营养丰富，经济价值高。我国是猕猴桃属植物的起源地和分布中心， 栽培面积居世界之首，在我国农业供给侧改革、精准扶贫、乡村振兴及生态保护中 发挥重要作用。然而，由丁香假单胞杆菌猕猴桃致病变种(Pseudomonas syringae pv. actinidiae，Psa)引起的猕猴桃溃疡病已在全国猕猴桃产区扩散蔓延，成为影响猕猴 桃产业发展的“卡脖子”问题。

溃疡病主要危害猕猴桃属中华猕猴桃和美味猕猴桃，但品种之间抗病性差异显著。新西兰利用有性杂交，培育出黄肉型耐溃疡品种‘Zesy002’(阳光金果 G3)代替易感溃疡品种‘Hort16A’取得了巨大成功，在有效控制溃疡病的同时，经 济价值也大幅提升，迅速占领了全球猕猴桃高端市场。可见，抗病种质资源的挖掘 与创制是解决猕猴桃溃疡病问题的关键，研究猕猴桃抗溃疡病的调控机制是一个重 大的科学问题。我国现有栽培品种达180种，但是整体上主栽品种对猕猴桃溃疡病较 为敏感。猕猴桃遗传高度杂合，前人对猕猴桃如何调控抗病的分子机理缺乏系统了 解。因此，借鉴模式作物的研究结果，挖掘猕猴桃应答溃疡病的重要基因及调控元 件，构建分子网络，提升猕猴桃抗溃疡病的认知水平，为保障我国猕猴桃产业健康 稳定发展奠定理论、技术和材料基础。

猕猴桃溃疡病菌可以长时间附生于猕猴桃叶片、花蕾等表面，通过自然孔口、 伤口等侵入并快速繁殖，随后进入茎叶等维管组织系统(Gao et al.2016；Donati et al.2018)。植物细胞壁是抵御大多数病原菌侵染的第一道动态结构屏障(Qiao and Dixon2014；et al.2018)，其主要成分包括纤维素、果胶、半纤维素、木质素和 结构蛋白等。在病原菌诱导下，植物会发生细胞壁木质素沉积(Zhao and Dixon 2011； Hu etal.2018)、胼胝质积累(Luna et al.2010)、活性氧迸发、结构改变(Vorwerk et al.2004)和植保素合成等(Ahuja et al.2012)。同时，细菌会分泌酶和毒素等来 克服、抑制或干扰植物细胞壁介导的抗病性以建立侵染关系。营腐生病原细菌，如 软腐病菌(Erwiniaspp.)，产生各种细胞壁降解酶，分解植物细胞壁，建立侵染关 系(Toth and Birch 2005)；营活体或半活体寄生病原细菌利用一些效应蛋白来抑制 细胞壁介导的防卫反应，如在丁香假单胞菌(P.syringae)中非常保守的效应蛋白CEL 可以抑制水杨酸(SA)介导的细胞壁抗性(DebRoy et al.2004)。

以链霉素、四环素和春雷霉素等抗生素类，硫酸铜等铜制剂类和噻霉酮是目前 猕猴桃溃疡病最有效的防治药剂，但因抗药性及病菌可侵入猕猴桃枝干木质部等问 题造成一旦侵染，药剂很难防控(Colombi et al.2017)。因此，亟需开发新的植物溃疡 病防治方法。

发明内容

本发明的目的是提供猕猴桃溃疡病感病基因AcBXL1及其应用。

为了实现本发明目的，第一方面，本发明提供猕猴桃溃疡病感病基因AcBXL1， 其为编码如下蛋白质(a)或(b)的基因：

(a)由SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；或

(b)SEQ ID NO:2所示序列经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等 功能的由(a)衍生的蛋白质。