[发明专利]调控甘蓝型油菜菌核病抗性的BnTLP1基因及其应用

说明书

本发明公开了调控甘蓝型油菜菌核病抗性的BnTLP1基因及其应用。本发明从甘蓝型油菜菌核病高抗品种“中双11”中分离克隆得到一种调控甘蓝型油菜菌核病的基因BnTLP1，其核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，该基因编码的蛋白质序列如SEQ ID NO：2所示。本发明对BnTLP1基因进行了功能验证。通过基因工程技术验证了本发明的甘蓝型油菜防御相关基因BnTLP1正调控菌核病，为油菜菌核病功能基因的挖掘和分子育种提供了新的基因源，对增强甘蓝型油菜对菌核病抗性具有重要的应用前景。

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及调控甘蓝型油菜菌核病抗性的BnTLP1基因及其应用。

背景技术

油菜是我国种植面积最大的油料作物，提供了我国近50％的民用食用油。油菜菌核病是由子囊菌亚门盘菌纲柔膜菌目核盘菌科核盘菌属的核盘菌(Sclerotiniasclerotiorum(Lib.)de Bary)所引起的一种真菌性病害，也是我国油菜生产的第一大病害(Boland G J,Hall R.Index of plant hosts of Sclerotinia sclerotiorum,1994,Canadian Journal of Plant Pathology,16(2):93-108)。如何有效防控菌核病发生是当前油菜产业亟需解决的问题，目前油菜菌核病的防治措施主要是化学防治，但是化学防治不仅成本高，而且易造成二次污染，而物理防治与生物防治也各有局限。综合评估目前对菌核病防治的措施，培育抗病品种是最为经济有效的途径。但由于菌核病的数量遗传特性、尚无完全免疫品种且未鉴定到主效的抗病基因，这些都极大地限制了菌核病抗病育种进程。

病程相关蛋白(Pathogenesis-related protein,PR)是一类广泛存在于植物、动物以及真菌中的重要防御蛋白，共包括17个亚家族。PR5作为病程相关蛋白第5家族，主要包括类甜蛋白、渗透蛋白和Zeamatin。类甜蛋白(thaumatin-like proteins,TLPs)因其氨基酸序列与非洲植物西非竹竽(Thaumatococcus danielli)甜蛋白(thaumatin)高度相似而得名，但TLP蛋白无甜味且具有抗真菌的活性(Van Loon L C et al,Significance ofinducible defense-related proteins in infected plants,2006,Annu RevPhytopathol,44(1):135-62)。TLP蛋白分为L(Large)型和S(Small)型，它们的区别在于蛋白的大小，L型蛋白分子大小为21-26KD，S型约16KD。L型有16个保守的半胱氨酸残基，比S型多6个，但它们都能被病原菌诱导表达抗真菌活性(Reimmann C et al,cDNA Cloning andSequence Analysis of a Pathogen-Induced Thaumatin-Like Protein from Rice(Oryza sativa),1993,Plant Physiology,101(3):1113-1114)。典型的TLP蛋白由16个半胱氨酸形成稳定的二硫结构，可以保证蛋白的正确折叠，具有抵抗热变性、酸、碱和蛋白酶降解作用(Smole U et al,Mal d 2,the Thaumatin-Like Allergen from Apple,ishighly resistant to gastrointestinal digestion and thermal processing,2008,International Archives of Allergy and Immunology,147(4):289-298)。