[发明专利]根结线虫RALF蛋白质、编码基因及其应用

说明书

本发明公开了根结线虫RALF蛋白质、编码基因及其应用，包括a1)或a2)或a3)或a4)或a5)：a1)是序列表中序列1或2或3所示的蛋白质；a2)含有a1)的融合蛋白质；a3)在序列1或2或3所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；a4)将a1)或a2)或a3)所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与根结线虫的寄生和/或致病和/或发育相关的蛋白质；a5)与a1)具有70％以上同源性且与根结线虫的寄主趋性和/或寄生和/或致病和/或发育相关的蛋白质。本发明对研究根结线虫致病机理具有重大价值，其RALF蛋白质能够被植物受体蛋白FERONIA响应，抑制植物的免疫反应；编码RALF蛋白质的基因作为植物抗线虫工程的靶标基因，调控植物的抗病性。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别涉及根结线虫RALF蛋白质、编码基因及其应用。

背景技术

植物寄生线虫(Plant-parasitic nematodes)是全球性的粮食作物病虫害之一，其寄主范围很广，每年造成经济损失超过1730亿美元。南方根结线虫作为植物寄生线虫中最重要的一类，其对水稻、西瓜、黄瓜、辣椒等上百种农作物造成每年几十亿美元的经济损失，且其传播方式极广，包括土壤传播、微生物传播、耕作传播等。在我国农业现代化进程的前提下，大规模、机械化生产也会在实际生产中增加寄生线虫的传染性。由于根结线虫的根内寄生、寄主范围广泛的特性限制了化学防治和抗病雨中等防治方法在控制根结线虫危害中的应用，寻找其它有效防止根结线虫的方法是农业生产所长期面临的艰巨任务。

根结线虫对植物寄主的危害主要表现在两个方面：一方面根结线虫侵入寄主植物根尖组织穿剌吸食寄主植物营养，破坏细胞壁对植物组织细胞造成机械损伤，这些伤口为其他病原物入侵寄主植物提供了方便，使寄主植物更容易感染其他病害；另一方面是线虫侵染寄主植物后，通过口针将有毒物质注入植物细胞中，引起植物细胞核分裂但是细胞质不分裂，从而导致其组织细胞发育过度，最终形成多核巨细胞。巨细胞向根结线虫的生长和繁殖提供必须营养来源，降低植物寄主对水分和营养的吸收能力，从而导致其生长发育受阻，产量和品质降低。同时，巨型细胞使其根部细胞分裂形成瘤肿和过度的分枝，或使细胞的中胶层溶解而引起细胞的裂解，使根部和皮层组织形成空洞，以致细胞死亡。

RALF是一类多肽激素，会引起植物组织间快速碱化，在绿色植物中广泛存在。由RALF介导的信号途径广泛参与植物细胞伸长、根基根毛发育、植物受精、抗逆响应和抗病应答等，涉及植物生长发育、逆境胁迫和抗病等多个方面。研究显示：一些病原微生物能够模拟植物中的RALF多肽，降低植物免疫系统，促进自身的侵染。因此，研究线虫RALF基因不仅可以将其作为靶标培育抗线虫的植物，还可以研究其随根结线虫寄生、致病、发育的作用机理，能够为根结线虫与寄主植物寄生关系的研究提供参考。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种根结线虫RALF蛋白质、编码基因及其应用，该蛋白质及其编码基因可提高植物抗根结线虫，为进一步培育有抗植物寄生线虫的植物新品种奠定基础。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：根结线虫RALF蛋白质，为如下a1)或a2)或a3)或a4)或a5)：a1)氨基酸序列是序列表中序列1或2或3所示的蛋白质；a2)含有a1)的融合蛋白质；a3)在序列1或2或3所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；a4)将a1)或a2)或a3)所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与根结线虫的寄生和/或致病和/或发育相关的由a1)衍生的蛋白质；a5)与a1)具有70％以上同源性且与根结线虫的寄主趋性和/或寄生和/或致病和/或发育相关的由a1)衍生的蛋白质。

上述蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。

上述a4)中的蛋白质的编码基因可通过序列表所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变。