[发明专利]大豆锈菌(P.pachyrhizi)蛋白效应子的识别及其在产生亚洲大豆锈病(ASR)抗性植株中的用途无效
申请号: | 201480012696.8 | 申请日: | 2014-03-12 |
公开(公告)号: | CN105229022A | 公开(公告)日: | 2016-01-06 |
发明(设计)人: | K.E.博罗格里伊;G.J.赖丹 | 申请(专利权)人: | 纳幕尔杜邦公司 |
主分类号: | C07K14/37 | 分类号: | C07K14/37;C12N15/82 |
代理公司: | 中国专利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人: | 邹雪梅;李炳爱 |
地址: | 美国特拉华*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 大豆 锈菌 pachyrhizi 蛋白 效应 识别 及其 产生 亚洲 锈病 asr 抗性 植株 | ||
对以电子方式提交的序列表的引用
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技术领域
本发明涉及植物生物技术领域,特别是对亚洲大豆锈病的抗性。
背景
亚洲大豆锈病(ASR)是一种由大豆锈菌(Phakopsorapachyrhizi)真菌引起的严重的病害。大豆锈病由风媒的孢子散播,并且在世界上的许多大豆种植地区造成过显著的作物损失。美国农业部(USDA)的动植物卫生检验局(APHIS)于2004年11月10日宣布了在美国大陆(路易斯安那)首例确诊的亚洲大豆锈病,紧接着在另外的8个南方州也有发现。在2005年,大豆锈病在佐治亚州的29个县、南卡罗莱纳州的23个县、阿拉巴马州的21个县、北卡罗莱纳州的18个县、佛罗里达州的12个县、密西西比州的2个县以及路易斯安那州的一个县的大豆上得到确诊。
取决于生长地区、流行病暴发时间和环境条件,受害农田的作物损失估计在10-90%的范围内。目前市面上尚不存在对ASR有抗性的大豆。
因此,对能赋予亚洲大豆锈病抗性的组合物及方法有着持续的需求。
附图说明
图1示出了β-葡糖苷酸酶和空载体共转化的大豆叶中β-葡糖苷酸酶的活性(图a)以及β-葡糖苷酸酶和候选ASR效应子2p12(SEQIDNO:75)共转化的大豆叶中β-葡糖苷酸酶的活性(图b)。
图2示出了在表达病原体效应子Avr1k、2c11(SEQIDNO:73)的大豆植株以及无效应子的对照(EV=空载体)中相对于泛素表达的查尔酮合成酶表达。
具体实施方式
植物病害是由生物和非生物原因引起的。生物原因包括真菌、病毒、细菌和线虫类动物。植物病害的重要性的一个例子由植物病原真菌来说明:其引发显著的年度作物减产和毁灭性的流行病。植物病害暴发所导致的灾难性作物歉收曾触发了饥荒并引发了重大的社会变革。所有的约300,000种有花植物均可遭受病原真菌的攻击,然而,单一植物物种仅能作为几个真菌物种的宿主,而类似的,大多数真菌通常具有有限的宿主范围。一般来说,植物病害防治的最佳策略是采用植物育种者针对此目的选育的抗病品种。然而,严重的作物病害流行的可能性在今天依然持续存在,正如维多利亚燕麦疫病和南方玉米叶枯病的暴发所证实的那样。作物保护的分子方法有可能实现抗病性的新机制,并且也可以较传统的育种方法更快地实施。因此,有必要以分子方法来补充传统的育种方法从而保护植物免遭病原体攻击。
细胞过程的宿主使植物自身能够抵御由致病因子引起的病害。这些防御机制在一个所谓“诱发”的过程中由初始病原体侵染所激活。诱发时,宿主植物识别出一种称为“激发子”的病原体衍生化合物,该植物随即启动致病基因的表达从而限制入侵生物体的进一步扩散。通常认为:要克服这些植物防卫机制,植物病原体必须找到办法来抑制诱发并且克服更多的具有物理基础的侵染障碍,诸如植物细胞壁的加固和/或细胞质膜附近的肌动蛋白丝网络的重排。
因此,本发明通过一种能迅速融入商品作物中的具有分子基础的机制解决了对植物防御性激发响应的增强的需求。
病原体分泌蛋白分子,这些蛋白分子要么集中在植物质外体,要么被植物细胞所吸收。这些蛋白,称为效应子,可以具有无毒性或毒性功能。在前一种情况中,经由同源植物R蛋白的识别启动宿主防御响应,最终导致细胞程序性死亡和对病原体的抗性。
效应子的毒力活性与病原体为了确立成功的侵染而对正常宿主细胞功能的操控或对宿主防御响应的抑制相关。
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