[发明专利]一种增强苹果斑点落叶病抗性的纳米复合物及其应用

说明书

本发明涉及一种增强苹果斑点落叶病抗性的纳米复合物及其应用。本发明通过比较苹果接种苹果斑点落叶病ALT1前后tsRNA的表达差异，得到了一个新的5’tsRNA，命名为mdm‑tsRMet。mdm‑tsRMet在ALT1接种后上调表达，并对抗病基因MdSTK1进行切割，从而降低苹果对斑点落叶病抗性。通过设计mdm‑tsRMet的沉默序列，进一步结合磁性纳米颗粒将其递送进苹果体内，沉默上调表达的mdm‑tsRMet，增强苹果对ALT1抗性。

技术领域

本发明涉及生物纳米载药和递送领域，具体涉及于一种增强苹果斑点落叶病抗性的纳米复合物及其应用。

背景技术

转运RNAs(tRNAs)在细胞核中由前体tRNAs(pre-tRNAs)通过RNA聚合酶III的转录产生，除了在蛋白质合成中的经典功能外，tRNA可以被裂解产生tRNA衍生的小RNA，即tsRNAs。tsRNAs可以作为重要的调控因子在植物体内发挥作用，在植物生物胁迫、非生物胁迫等逆境下被诱导，然而tsRNAs在调控真菌病害抗性的相关研究较少。

苹果产业正受到真菌病害的严重威胁，苹果斑点落叶病是苹果最主要真菌性病害，不仅对苹果叶片产生危害，造成黑褐色斑点和落叶，而且使产量降低，果实失去商品价值，损失巨大，严重影响果实生产安全。传统的真菌病防治方法主要是化学防治，但该方式会对环境造成破坏，也会对人体健康产生影响。目前迫切需要一种新的方法来研究真菌病害及其防治。

纳米技术的出现，为有害生物可持续治理提供了新的思路。纳米材料作为植物运载工具(纳米载体)，凭借独特的优势，如用于化学修饰的大比表面积和生物相容性，可以保护负载的生物分子免受细胞代谢和降解的威胁，在植物基因工程中潜力巨大。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种增强苹果斑点落叶病抗性的纳米复合物及其应用。本发明通过比较苹果接种苹果斑点落叶病Alternariaalternata sp.mali(ALT1)前后tsRNA的表达差异，得到了一个新的5’tsRNA命名为mdm-tsRMet。研究发现，mdm-tsRMet在ALT1接种后上调表达，并对抗病基因Malus domesticaSerine/Threonine kinases 1(MdSTK1)进行切割，从而降低苹果对斑点落叶病抗性。通过设计mdm-tsRMet的沉默序列，进一步结合磁性纳米颗粒(Magnetic nanoparticles)将其递送进苹果体内，增强苹果对ALT1抗性。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种增强苹果斑点落叶病抗性的纳米复合物，其特征在于：包括磁纳米颗粒载体和质粒DNA；

所述质粒DNA为一种重组植物表达载体，上述重组植物表达载体为含有人工miRNA的pFGC5941载体；

所述人工miRNA的核苷酸序列如SEQ ID NO:4所示。

在上述方案的基础上，所述人工miRNA中包含一种用于沉默tsRNA的反向互补序列，其核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示。

一种tsRNA，其特征在于：其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示；所述tsRNA用于调控苹果斑点落叶病。

一种上述tsRNA的前体序列，其特征在于：其核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示。

一种工程菌，其特征在于：所述工程菌中含有上述重组植物表达载体。

一种参与苹果斑点落叶病调控的基因，其特征在于，被上述tsRNA靶向，其核苷酸序列如SEQ ID NO:5所示。

一种制备上述纳米复合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，使用聚乙烯亚胺对磁纳米颗粒表面进行修饰，获得纳米颗粒载体；