[发明专利]棉花GhLecRK1基因在植物抗黄萎病中的应用

说明书

本发明公开了棉花GhLecRK1基因在植物抗黄萎病中的应用。本发明棉花GhLecRK1基因核苷酸基序列如SEQ ID NO.1、氨基酸序列如SEQ ID NO.1；本发明GhLecRK1基因在棉花根中表达较其它组织高，且受黄萎病菌诱导表达，通过将棉花中的该基因进行沉默，黄萎病菌更易侵染植株，棉花抗黄萎病能力降低，表明其具有抗黄萎病的作用，可以应用于创制抗病新种质，从而进行植物品种改良。

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及棉花GhLecRK1基因在植物抗黄萎病中的应用。

背景技术

凝集素类受体激酶LecRKs是植物类受体激酶的一大类亚家族，其包含四大结构域，即N端的信号肽(Signal peptid)、胞外凝集素结构域(Lectin domain)、跨膜结构域(Transmembrane domain)和C端丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶结构域(Ser/Thr kinasedomain)，凝集素类受体激酶含有一个疏水的凹形的配体结合域，主要是用来结合糖类、植物激素如细胞分裂素(Cytokinin，CTK)等疏水性分子。前期研究表明LecRKs在植物生理生化反应中扮演了非常重要的角色，尤其在植物的生长发育和病原菌侵袭等方面。

植物是一种多细胞真核生物，由于其特性被限制在特定的生存环境中而无法自由移动，因此会无法避免地时刻遭受到来自方方面面的不利因素的影响。以土壤为传播媒介的病原体大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)和黑白轮枝菌(Verticillium albo-atrum)是一种严重的真菌类维管束病害。由于能够导致植物叶片萎蔫且伴有黄化现象，剖杆检验维管组织发现有黄褐病变现象，因此将此病症称之为黄萎病。据统计，全球每年要有超过百万亩的棉花遭受黄萎病的侵害而损失惨重。棉花中的黄萎病主要由大丽轮枝菌导致，是棉花中分布范围广，非常严重又极难防治的病害，堪称棉花的“癌症”。棉花黄萎病致病菌在土壤中通过根系损伤部位进入到棉花中，通过植物蒸腾作用经维管束组织和木质部输导系统由根部向上运输。黄萎病菌在棉花的木质部及导管处不断增殖，产生的菌丝和孢子造成植物运输途径的堵塞，阻碍棉花各项生理活动所需营养物质的运输，造成棉花机体受损。随着棉花黄萎病菌对棉花生产损害的日益严重，科学家们开始把目光投向了对棉花抗黄萎病的研究，期望能够找到有效防治棉花黄萎病的相关措施。由于大丽轮枝菌在植物维管中独一无二的生态位，使得黄萎病很难通过杀菌剂、化学农药和栽培措施进行控制，且杀菌剂、化学农药还容易导致环境污染。随着分子生物学和生物信息学技术的迅猛发展，通过植物基因工程技术来提升植物对病害的抗性成为现目前棉花抗黄萎病研究的重要内容之一。

LecRK基因在植物生长发育和病原菌侵袭中发挥重要作用，但在棉花中还未见LecRK基因功能的报道。因而棉花抗黄萎病相关LecRK基因的筛选、鉴定和功能研究将对棉花抗病新品种的育种具有重要意义。

发明内容

鉴于此，本发明的目的之一是提供棉花GhLecRK1基因在植物抗黄萎病中的应用，所述GhLecRK1基因的核苷酸序列与SEQ ID NO.1的序列相似性在90％以上或所述GhLecRK1基因的氨基酸序列与SEQ ID NO.2的序列相似性在80％以上；

优选地，所述GhLecRK1基因的核苷酸序列与SEQ ID NO.1相同或所述GhLecRK1基因的氨基酸序列与SEQ ID NO.2相同；

优选地，所述植物为棉花。

本发明的目的之二是提供一种提高植物抗黄萎病能力的方法，所述方法包括将GhLecRK1基因核苷酸序列连入植物表达载体得到重组植物表达载体，所述GhLecRK1基因核苷酸序列与SEQ ID NO.1的序列相似性在90％以上，所述重组植物表达载体通过根癌农杆菌转化法转化入植物中得到转基因植物，所述转基因植物与未进行转基因的植物相比，具有更强的抗黄萎病能力；

优选地，所述GhLecRK1基因核苷酸序列与SEQ ID NO.1的序列相同。

优选地，所述植物为棉花。