[发明专利]棉花黄萎病相关基因GhBONI及其编码蛋白与应用

说明书

本发明公开了棉花黄萎病相关基因GhBONI及其编码蛋白与应用。本发明提供了氨基酸序列为SEQ ID No.1或经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加或具有99％、95％、90％、85％或80％以上同一性且具有相同功能的蛋白质，或其N端和/或C端连接标签后形成的融合蛋白。利用GhBONI基因序列构建VIGS植物表达载体转化陆地棉TM‑1，获得的转基因棉花，在接种棉花黄萎病菌V991后表现出对黄萎病的抗性，说明GhBONI基因及其编码的蛋白可能参与棉花抗黄萎病机制。本发明对培育抗黄萎病转基因棉花具有重要意义。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体涉及棉花黄萎病相关基因GhBONI及其编码蛋白与应用。

背景技术

棉花是世界上重要的经济作物，是世界上纤维生产规模最大的作物。棉属(Gossypium)中的陆地棉(Gossypium hirsutum L.)由于其纤维品质好、产量高、生长周期短，是目前种植最为广泛的主要栽培棉种，产量约占世界棉花总产量的95％。然而，棉花黄萎病(Verticillium wilt)作为一种土传病原真菌大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)在棉花生产上具有毁灭性的维管束病害，严重制约棉花的生长与发育，成为世界性棉花的第一病害，被称作棉花的“癌症”。近三十年来，该病在我国各棉区均有发生，并在部分年份和地域暴发成灾。迄今为止，棉花黄萎病还不能有效地在陆地棉中被控制，高抗黄萎病的陆地棉品种目前仍难以获得。多年的实践证明，发掘抗病基因、认识棉花对黄萎病的反应机制，加速棉花抗黄萎病育种进程，进而提高棉花的抗病性，已成为棉花抗黄萎病育种工作的主要途径。

随着分子生物学的快速发展，人们对于植物生物胁迫反应分子机制的认识逐渐加深，发现抗病基因(Disease Resistance,R)是介导种属间防卫反应差异调控的关键因子。抗病基因R可以直接或者间接识别病原菌无毒基因产物，进而诱发下游一系列的防卫反应。含有R基因的植物可以抵抗携带有相应AVR基因病菌的侵染，而不含R基因的植物则对带有相应AVR基因病菌表现为感病。大部分植物R基因编码的NB-LRR蛋白是动物免疫受体(NOD-like receptor,NLR)的同源蛋白，研究发现R基因在植物转录水平中存在紧密的调控，这一调控在植物防卫反应和平衡植物防卫反应和生长中起重要作用。在无菌条件下R基因的表达水平一般比较低，在病菌侵染诱导下R基因的表达才会被激活，组成性的上调表达或者过量表达R基因会影响植物的正常生长甚至导致植物死亡。此外，还在植物抗病防卫反应中发现活性氧(ROS)作为信号分子与钙离子信号、蛋白磷酸化和激素调控等信号途经相互作用，改变植物的抗病性。棉花的转基因研究过程比较费时费力，病毒诱导的基因沉默技术(Virus-induced gene silencing，VIGS)是植物体内普遍存在的一种遗传免疫机制，属于转录后基因沉默，通过沉默目标基因使植株产生沉默表型，从而判断目标基因的功能，并且避免了植物遗传转化和基因功能冗余。VIGS技术可以在短时间内将农杆菌侵入到植物中，大量接种植物幼苗或根系完成基因转化来研究目标基因的功能。

发明内容

本发明的目的是提供棉花黄萎病相关基因GhBONI及其编码蛋白与应用。

第一方面，本发明要求保护一种蛋白质。

本发明所要求保护的蛋白质，来源于获自棉花(Gossypium hirsutum L.)，具体可为如下任一：

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；

(A2)将SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；

(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同一性且具有相同功能的蛋白质；

(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接蛋白标签后得到的融合蛋白。