[发明专利]番茄SlβCA1基因及其编码蛋白在番茄细菌性疮痂病中的应用

说明书

本发明属于生物工程领域，提供了番茄SlβCA1基因及其编码蛋白在番茄细菌性疮痂病中的应用。沉默SlβCA1基因的番茄疮痂病发病程度较重，且病抗病相关基因的表达量显著提高，另外还能抑制PopW激发子有发的一系列PTI反应及对番茄细菌性疮痂病抗性的提升，为抗番茄疮痂病相关机制研究提供了重要的基因基础及理论支持，为推进植物防御系统的研究和应用以及培育高抗病的番茄新品种提供宝贵的基因资源，在番茄抗病基因工程育种中具有重要的应用价值。

技术领域

本发明涉及生物工程领域，尤其涉及番茄SlβCA1基因及其编码蛋白在番茄细菌性疮痂病中的应用。

背景技术

番茄疮痂病是由黄单胞杆菌属引起的一种世界范围内的细菌性病害，其病原菌可为番茄(Solanum lycopersicum)、辣椒(Capsicum spp.)、酸浆(Physalis pubescens)等茄科植物，造成植株落叶、茎秆脆裂和果实表面结痂，导致严重的产量损失和果实品质下降。对植物抵抗这种病害的分子机制的研究可以为防治病害提供理论基础。Xanthomonaseuvesicatoria(X.e.)是番茄细菌性疮痂病的病原菌之一。该病菌生理小种变化快，且毒力结构复杂，因此导致抗病品种的抗性容易丧失，而利用基因工程手段解决该难题是一个有效途径。鉴定抗病相关基因，研究其抗性机制，对于阐明大豆抗病分子机理及利用基因工程改良大豆的抗病性有重要意义。植物防御反应的调控发生在从转录的积累和调节到蛋白的翻译和修饰等各个层面，涉及免疫反应蛋白、转录调节因子和防御相关基因等多种调节机制的参与和协调。迄今为止，番茄对番茄黄单胞菌的分子防御机制尚不明晰。

为了应对各种病原微生物的侵袭以减少对自身的损害时，植物已经进化出复杂的免疫系统用以抵抗。在寄主植物、病原菌和受害植物所处的环境之间的三向相互作用被称为“病害三角”。植物进化出的两道防线包括细胞表面模式识别受体(PRRs)触发的PTI反应和细胞内核苷酸结合/富含亮氨酸重复受体(NLR)识别诱导的ETI反应。对于寄主植物，识别受体触发的免疫有效地排斥大多数病原菌，同时有利于基础免疫。所以通过筛选病原菌MAMPs的识别受体，并利用抗病基因工程技术对这些受体进行改造，来获得更加广谱高效的抗病品种，已经成为植物抗病育种中更具前景的防治方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供番茄SlβCA1基因及其编码蛋白在番茄细菌性疮痂病中的应用，所述番茄SlβCA1基因在处理番茄细菌性疮痂病的番茄中过量表达，可以参与PopW诱导的对番茄细菌性疮痂病的抗性，在番茄抗病基因工程育种中具有重要的应用价值。

本发明的目的可通过如下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了番茄SlβCA1蛋白，所述蛋白质选自如下(B1)或(B2)或(B3)：

(B1)其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示；

(B2)将序列表中的SEQ ID NO:2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/或添加且具有相同功能的蛋白质。

(B3)在(B1)或(B2)的N末端和/或C末端连接蛋白标签得到的融合蛋白质。

在具体的实施方案中，所述番茄SlβCA1蛋白来源于番茄。

第二方面，本发明提供了与番茄SlβCA1蛋白相关的生物材料，所述生物材料为如下任一种：

(C1)编码番茄SlβCA1蛋白的基因；

(C2)含有(C1)所述基因的表达盒；

(C3)含有(C1)所述基因的重组载体、或含有(C2)所述表达盒的重组载体；

(C4)含有(C1)所述基因的重组微生物、或含有(C2)所述表达盒的重组微生物、或含有(C3)所述重组载体的重组微生物；