[发明专利]一种香蕉枯萎病菌内源报告基因carS及其应用

说明书

本发明提供一种香蕉枯萎病菌内源报告基因carS及其应用，该内源报告基因carS为香蕉枯萎病菌4号生理小种Foc4的Foc4carS基因FOIG_05085，其具有RING‑finger蛋白结构域，经试验结果表明，Foc4carS基因在次生代谢产物类胡萝卜素的生物形成中发挥重要作用，Foc4ΔcarS敲除突变体仅菌落颜色发生改变呈现深橙色，不影响病原菌的生长、产孢及致病力，基因回补后即可恢复表型，是Foc4良好的内源报告基因，为病原菌的功能基因组学提供有力的技术支撑。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别涉及一种香蕉枯萎病菌内源报告基因carS及其应用。

背景技术

香蕉枯萎病(Fusarium oxysporum f.sp.cubense,Foc)是破坏香蕉维管束导致植株死亡的毁灭性土传病害，是香蕉产业上最关注的焦点问题之一，也是热带地区植物病理学研究的热点之一。随着真菌遗传操作技术的发展和成熟，利用遗传操作技术研究香蕉枯萎菌的基因功能也日趋成熟，但是香蕉枯萎菌的研究相对模式病原菌而言，很多新的分子生物学技术还没有完全建立应用起来，因此迫切需要鉴定内源报告基因并以此评估新技术应用的可行性。

真核基因表达调控是功能基因组研究的核心内容，但基因表达调控具有多层次性并且功能基因大多数以基因家族形式存在，各成员在功能上存在功能冗余。报告基因(reporter gene)是现代分子生物学研究领域中被广泛使用的一类重要工具，在植物基因功能研究中发挥重要作用。报告基因的种类很多，根据报告基因的来源及分析方法的不同，可将其分为外源报告基因和内源报告基因。植物中最常用的外源报告基因如β-葡糖醛酸酶(GUS)报告基因，绿色荧光蛋白基因(GFP)、萤火虫荧光素酶基因(Luciferase)等；内源报告基因是自身编码的基因，植物中应用最广泛的是八氢番茄红素脱氢酶(phytoenedesaturase，PDS)，基因沉默会出现典型的白化表型。目前，香蕉枯萎菌应用最广泛的是GFP外源报告基因，荧光蛋白GFP标记枯萎菌后有利于观察枯萎菌侵染、定植过程、评估不同生理小种之间的毒力差异以及不同香蕉品种中的抗性差异。

在藤仓镰孢菌(Fusarium fujikuroi)中，carS基因通过调控下游car结构基因参与调控Fusarium类胡萝卜素的生物合成。甲基硝基亚硝基胍(N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine，MNNG)是一种N-亚硝基化合物，可直接与DNA作用的化学诱变剂。在藤仓镰孢菌(F.fujikuroi)中利用此化学诱变剂首次获得了类胡萝卜素过量表达的carS突变体，carS突变体菌落呈深橙色。carS基因结构和功能上的保守性，将F.fujikuroi的carS基因回补到F.oxysporum的carS突变体中，虽不能在转录水平上完全恢复结构基因的表达水平，但可以恢复类胡萝卜素的生物合成；此外，carS具有调控的复杂性和多效性，除了类胡萝卜素的生物合成，还可以调控其他多个基因的表达，这些下游调控基因都受到光照的正调控表达。在尖孢镰刀菌番茄专化型(Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici strain4287,Fol)上也鉴定到编码RING-finger的carS基因，敲除carS后的突变体菌株出现深橙色菌落颜色，carS基因通过负调控下游car结构基因控制类胡萝卜素的生物合成。但目前对于carS基因作为香蕉枯萎病菌内源报告基因的应用未有报道。

发明内容

鉴以此，本发明提出一种香蕉枯萎病菌内源报告基因carS及其应用。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种香蕉枯萎病菌内源报告基因carS，所述内源报告基因carS为香蕉枯萎病菌4号生理小种Foc4的Foc4carS基因FOIG_05085。

进一步说明，所述Foc4carS基因FOIG_05085的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

进一步说明，所述Foc4carS基因FOIG_05085具有RING-finger蛋白结构域。