[发明专利]野葡萄锚定重复蛋白VdANK1的编码基因与应用

说明书

本发明公开了野葡萄锚定重复蛋白VdANK1的编码基因与应用，VdANK1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，开放阅读框从第108~1442位碱基，它所编码的蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，本发明抗性提供一种增强植物对病原菌的新的基因VdANK1，通过分离克隆葡萄叶片中VdANK1基因的DNA片段，与能够超量表达该目标基因的载体连接，转化入植物细胞，通过超量表达VdANK1基因改良植物对病原菌的抗性，控制病害的发生，减少或避免植物病害所带来的损失，本发明的VdANK1基因也为植物抗病拓宽植物的抗谱，克服传统育种不能植物种间转移抗病相关基因的问题。

技术领域

本发明涉及植物基因工程领域，具体为野葡萄锚定重复蛋白VdANK1的编码基因与应用。

背景技术

葡萄是世界上最古老的经济类果树之一，在世界果树产业中占据重要地位。研究发现，葡萄和葡萄酒中富含有益于人体的矿物质、维生素和多种必需氨基酸等物质，在世界各地被广泛栽培。欧洲葡萄易感多种真菌，如葡萄白粉菌（Uncinula necator (Schw.)Burr [syn. Erysiphe necator Schw.]）、葡萄霜霉菌（Plasmopara viticola）、葡萄黑痘菌（Elsinoe ampelina (deBary) Shear）和葡萄灰霉菌（Botrytis cinerea）等，严重危害葡萄及其加工产品的产量和品质。目前，针对葡萄真菌病害的防治主要依赖化学药剂，但是化学药剂的长期使用不仅增加了生产成本，而且给环境造成了长期性破坏，中国作为葡萄的重要起源地之一，同时也是野生葡萄属植物资源最丰富的国家。中国野生葡萄（2n=38）作为欧洲葡萄的近缘野生种，不仅对白粉病的抗性好，而且两者的杂交亲和性好。

锚蛋白（ankyrin）的主要结构特征是含有锚定重复序列ARK基序（ankyrin repeatmotif, ARK），其主要作用是参与蛋白质间的相互作用。锚蛋白属于连接蛋白成员之一，可以介导整合膜蛋白的附着到肌动蛋白上，在多种细胞质中发挥作用。锚蛋白的存在比较广泛，具有多种功能，参与胞内蛋白转运、信号转导、蛋白相互作用、机体生长等。在拟南芥中发现了AKR2蛋白，其中，AKR2A和AKR2B可以作为叶绿体外膜蛋白的胞质定位因子。而叶绿体外膜蛋白参与叶绿体的功能，包括蛋白转运，叶绿体与细胞质间的信息传导。因此AKR2A介导的蛋白可以直接或者间接在叶绿体活性中发挥作用，进一步研究发现，AKR2A可以在植物细胞代谢和植株生长发育中发挥重要作用，akr2a的点突变，植株表现为矮小、叶片变窄、开花时间延迟，AKR2A在植株的生长发育中发挥着重要作用，而且具有比AKR2B的作用大。AKR2A可以与 APX3 互作，发挥着分子伴侣的功能。此外，小热激蛋白 Hsp17.8 可以作为AKR2A的辅因子在叶绿体外面蛋白的定位中发挥作用。AKR2需要同时结合磷脂酰甘油和单半乳糖甘油二酯才能在叶绿体蛋白的定位中发挥作用。在拟南芥中，AKR2A介导的叶绿体外膜蛋白的定位，是与叶绿体外膜蛋白的翻译耦合的，在叶绿体蛋白质组的进化中发挥着重要作用，目前锚蛋白基因在植物抗病反应中作用仍不是很清楚。

发明内容

本发明的目的在于提供野葡萄锚定重复蛋白VdANK1的编码基因与应用，本发明涉及的VdANK1基因是葡萄锚蛋白家族成员之一。本研究在葡萄中克隆并分析了VdANK1基因在抗病反应中的作用，通过遗传转化相关基因改良葡萄抗病性弱的品种及其他植物品种，将进一步增强植物的抗病性，对于培育植物抗病新品种具有重要意义。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：野葡萄锚定重复蛋白VdANK1的编码，VdANK1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1 所示，长度1812bp，开放阅读框从第108~1442位碱基，它所编码的蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，该蛋白质的分子量为67.15，等电点为6.47，包含有两个Ankyrin repeat保守结构域。

野葡萄锚定重复蛋白VdANK1VdANK1的表达载体，其特征在于：表达载体含有如SEQID NO：1所示的野葡萄抗病相关锚定重复蛋白VdANK1的开放阅读框。