[发明专利]大豆疫霉NCR蛋白及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了一种来自大豆疫霉菌的NCR(Niemann Pick type C‑related)蛋白及其编码基因与应用。本发明所提供的NCR蛋白为如SEQ ID NO.2所示的蛋白质；其编码基因如SEQ ID NO.1所示。通过实验证明，本发明所提供的蛋白在大豆疫霉(Phytophthora sojae)自身生长发育过程中发挥重要作用，具体表现为，该类蛋白缺失后大豆疫霉菌丝生长减慢、孢子囊和游动孢子数量减少、致病力降低、卵孢子形态畸形等。以上结论均为探究大豆疫霉发育及致病分子机制提供了技术基础，为未来新型杀菌剂的研发提供了分子靶标。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及来自大豆疫霉(Phytophthora sojae)的NCR(Niemann Pick type C-related)蛋白PsNCR1及其编码基因与应用。

背景技术

大豆疫霉是一种非常重要的植物病原卵菌，主要引起大豆疫霉根腐病。该病害于上世纪50年代，在北美洲被首次发现并报道；目前，在亚洲、非洲、欧洲、南北美洲和大洋洲的二十多个国家的大豆主产区均有发生。20世纪80年代，该病害在中国东北地区被首次发现，现在中国大豆的主产区黑龙江省和安徽省、内蒙古自治区、山东省等地均有发生。大豆疫霉在大豆的整个生育期均可侵染，对大豆能造成毁灭性灾害，每年可造成超过10亿美元的经济损失。目前，其被归为十大重要致病卵菌之一，被国内外学者广泛关注和研究。

大豆疫霉的生活史分为无性阶段和有性阶段。在无性繁殖阶段，大豆疫霉以无隔多核菌丝进行营养生长。大豆疫霉也可以产生孢子囊与游动孢子，随风、雨或灌溉水进行远距离的传播。孢子囊多呈梨形，通常在植株发病部位表面形成；其可以直接萌发形成菌丝，也可以分化形成单核，无细胞壁，双鞭毛的游动孢子，间接进行病害的侵染循环。游动孢子易受到外界环境的刺激转变为休止孢，再萌发形成菌丝，直接侵入或通过伤口或自然孔口侵入植物根部。游动孢子的游动具有自主性和趋向性，可以使其侵染寄主成功的概率提高；其作为病害循环中主要的再侵染源，在病害大规模流行中起着重要的作用。在有性繁殖阶段，大豆疫霉可以通过同宗配合形成卵孢子。卵孢子壁厚，内含物丰富，能够抵御极端环境，可在土壤中存活数年，在适宜条件下，可以直接萌发产生菌丝侵染寄主植物。

综上所述，大豆疫霉菌丝的生长速度、游动孢子和卵孢子的形成是影响病害的发生发展的重要因素。如果能减慢大豆疫霉菌丝的生长速率、阻断大豆疫霉游动孢子及卵孢子的形成，降低病原菌侵染寄主植物的能力，就可以控制大豆疫霉根腐病的危害。

发明内容

通过发明人的研究发现，大豆疫霉中的NCR蛋白与大豆疫霉菌丝的生长速率、孢子囊和游动孢子的产量以及卵孢子正常的结构形态密切相关，而植物病害正常的侵染循环与菌丝的生长速率、孢子囊、游动孢子和卵孢子的产量以及存活时间呈正相关。因此可以通过调控NCR蛋白来减慢菌丝的生长、阻断正常的孢子囊和/或游动孢子产生以及破坏卵孢子的结构，使大豆疫霉侵染寄主的能力减弱，从而控制大豆疫霉根腐病的发生发展。

因此，本发明的目的之一是提供一类大豆疫霉NCR蛋白，命名为PsNCR1，来源于大豆疫霉菌株P6497，是如下A1)或A2)或A3)或A4)：

A1)氨基酸序列是如SEQ ID NO.2所示的蛋白质；

A2)在如SEQ ID NO.2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；

A3)将如SEQ ID NO.2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/或添加得到的具有相同功能的如SEQ ID NO.2所示的蛋白衍生的蛋白质；

A4)与如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列相似性在75％以上，优选在85％以上，更优选在95％以上且具有与如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列相同功能的氨基酸序列。