[发明专利]一种大麦HvSnRK1激酶磷酸化调控转录因子HvWRKY3的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种大麦HvSnRK1激酶磷酸化调控转录因子HvWRKY3的方法及其应用。本发明保护降解植物中HvWRKY3蛋白的方法，为方法A或方法B。所述方法A为采用蛋白激酶激活植物中的HvSnRK1蛋白。所述方法B为使植物中HvWRKY3蛋白第83位氨基酸和/或第112位氨基酸磷酸化。本发明的发明人通过实验验证了HvSnRK1蛋白能磷酸化HvWRKY3蛋白的S83和S112两个位点，进一步导致HvWRKY3降解；HvWRKY3在大麦对白粉病抗性中起负调控作用，HvSnRK1蛋白能够通过降解HvWRKY3解除HvWRKY3对大麦抗性的负调控作用。本发明对于调控大麦对白粉病抗性研究有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种大麦HvSnRK1激酶磷酸化调控转录因子HvWRKY3的方法及其应用。

背景技术

大麦可做食品、饲料和啤酒酿制原料，其世界播种面积仅次于小麦、水稻和玉米，具有重要的经济价值。大麦白粉病是由布氏白粉菌大麦专化型(Blumeriagraminisf.sp.Hordei，简称Bgh)引起的，是大麦主要的真菌病害之一。大麦白粉菌是专化性活体寄生真菌，可侵染大麦植株的地上部分各器官，但以危害叶片和叶鞘为主，严重时可侵染大麦茎秆及穗部。大麦白粉病多发生在潮湿和半潮湿的大麦产区，一般可造成20％-25％的产量损失，而在病害流行的年份里严重损失可达30％。由于大麦种植品种单一、种植密度高及过量施用氮肥等栽培因素，使得大麦白粉病发病日趋严重。

目前对于大麦白粉病的防治仍以喷施化学农药(如三唑类杀菌剂)为主。三唑类杀菌剂可抑制病原真菌麦角甾醇的生物合成，从而降低病原真菌的致病力。但三唑类杀菌剂不仅有杀菌作用，还有植物生长调节作用，会影响作物的产量和品质。同时，大量施用化学农药会带来生产成本增加、环境污染等问题。因此，筛选、培育和推广种植抗病品种，是防治大麦白粉病最经济有效和环保的方法。

大麦对白粉病的抗性包括：一，依赖小种专化抗性抗病基因(如Mla基因)产生的特异性抗性；二，依赖非小种专化抗性抗病基因(如mlo基因)产生的广谱抗性；三，依赖非小种专化抗性抗病基因产生的部分抗性。由于主栽的大麦抗病品种的白粉病抗性往往与当地的白粉菌优势生理小种不同，因此不能产生有效的小种专化抗性；并且大麦白粉菌变异速度快，使得许多一时有效的小种专化抗性抗病基因在短时间内丧失抗性。而运用mlo基因尽管可以使大麦对白粉菌产生高效的广谱抗性，但是同时也会加速作物的细胞凋亡、降低作物对其他病害的防御能力，最终影响作物产量。因此，不断克隆、鉴定和利用新的大麦抗白粉病基因，保障抗源多样化是防治大麦白粉病的有效策略之一。

WRKY转录因子是植物特有的一类转录因子大家族，通过结合靶标基因启动子区域的顺式作用元件W-box调控基因的表达，参与植物的各种生理活动。大麦HvWRKY3是其成员之一，定位于大麦细胞核中，受大麦白粉菌诱导表达。在大麦叶表皮细胞中瞬时过表达HvWRKY3能抑制大麦对白粉菌的本底抗性，表明HvWRKY3在大麦对白粉病抗性中起负调控作用。蛋白质的翻译后修饰往往对其功能有重要的调节作用，尽管已知HvWRKY3的负调控抗病功能，但其翻译后的磷酸化修饰对其功能的调节作用尚未报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种大麦HvSnRK1激酶磷酸化调控转录因子HvWRKY3的方法及其应用。

本发明首先提供了一种蛋白质(命名为突变蛋白质)，是将HvWRKY3蛋白进行如下(a1)和/或(a2)所示的两个点突变得到的：

(a1)第83位氨基酸残基突变为其他氨基酸残基；

(a2)第112位氨基酸残基突变为其他氨基酸残基。

所述蛋白质是将HvWRKY3蛋白进行如下(c1)和/或(c2)所示的两个点突变得到的：

(c1)第83位氨基酸残基突变为丙氨酸；

(c2)第112位氨基酸残基突变为丙氨酸。