專利名稱：核盤菌草酸脫羧酶基因SsOXDC2及其在大豆抗病改良中的應用的制作方法
技術領域：
本發明屬于植物基因工程技術領域。具體涉及一個源自核盤菌的草酸脫羧酶基因Ss0XDC2的分離克隆和功能驗證。草酸脫羧酶基因Ss0XDC2能夠賦予大豆抵抗由核盤菌引起的大豆菌核病的能力。
背景技術：
核盤菌(Sclerotinia sclerotiorum)是一種重要的植物病原真菌，寄主范圍廣泛，可以侵染75個科、450多種植物，主要是草本和多肉質的木本植物，引起植物菌核病(Purdy, 1979 ；Boland et al, 1994 ；Bolton et al，2006)，給多種經濟作物的生產造成巨大損失。在我國，菌核病對大豆的生產成了巨大危害。核盤菌在致病過程中會分泌大量草酸，近年來的研究大都認為草酸與核盤菌的致病作用密不可分，草酸是其致病的決定因子(Maxwell et al. , 1970 ；Godoy et al.,1990 ;吳純仁等，1991)。草酸為核盤菌的侵染提供了一個酸性的微環境，侵染部位草酸聚集，PH值下降到4. 5左右，酸性環境可以提高細胞降解酶活性，如多聚半乳糖醛酸酶(polygactu_ronase,PG)、纖維素酶和半纖維素酶(Riou et al·,1991)等。同時，草酸可以 抑制植物抗性有關物質的活性(Noyes and Hancock, 1981 ；Magro et al. ,1984)。生物體內，草酸可以通過氧化和脫羧兩條途徑分解。參與草酸代解的酶主要有以下三類。草酸氧化酶(EC1. 2. 3. 4)，氧化草酸產生2分子CO2和I分子H2O2，可從高等植物及少數微生物中克隆到。乙酰CoA脫羧酶(EC 4.1. 1.8)系統主要與微生物有關。通過乙酰CoA脫羧酶,使草酸轉化為草酰CoA和C02。草酸脫羧酶(Oxalate Decarboxylase, 0XDC)(EC 4.1.1. 2)，使草酸脫羧，產生I分子CO2和I分子甲酸。草酸脫羧酶，最早發現于木腐擔子菌冬燕(Collybia velutipes)及毛革蓋菌(Coriolus hirsutus)的菌絲中，是一種含猛的酶。最近從枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)中得到了的草酸脫羧酶由酸性介質誘導，并非必需由草酸誘導。與其它草酸降解酶性比，草酸脫羧酶特異性地針對草酸，過程簡單，在低PH值時具有活性。隨著組織培養和農桿菌介導的植物轉基因技術(Agrobacterium tumefaciensmediated transformation, ATMT)的建立和發展,植物基因工程取得了豐碩的成果。目前關于大豆轉基因研究，主要集中于對其抗蟲性、抗逆性、抗除草劑、提高品質等特性，使用的基因主要包括Bt抗蟲基因Cry 1A、阿特拉津抗性基因、植酸酶基因、r_胱硫醚合成酶基因等，而關于大豆生產中最為主要的菌核病的抗性研究較少。表I列出了最近幾年植物轉草酸代謝酶取得的主要成果，僅少數基因曾嘗試進行大豆的轉化(Donaldson et al. ,2001 ；Cunhaab et al.，2010)。由于酶催化的草酸降解反應發生在核盤菌侵染所創造的酸性環境中，而酶的效率受環境的影響非常大，因此源自于植物的草酸氧化酶的活性很可能會受到環境的影響而降低。而源自于核盤菌的草酸脫羧酶，對核盤菌侵染所創造的酸性環境有非常好的適應性，并且不會受到核盤菌分泌的與抑制酶活性有關物質的影響，因此可能在核盤菌與大豆互作中具有更好的表現。表I草酸代謝相關的基因在轉基因植物中的應用
權利要求
1.一種分離的對菌核病產生抗性的核盤菌草酸脫羧酶基因SS0XDC2，其核苷酸序列如序列表SEQ ID NO 1所示。
2.一種分離的對菌核病產生抗性的核盤菌草酸脫羧酶基因SsOXDC2，其編碼的蛋白質的序列如序列表SEQ IDNO :3所示。
3.權利要求1或2所述的基因在增加大豆對菌核病抗性中的應用。
全文摘要
本發明屬于植物病理學和植物病理分子生物學技術領域，與植物轉基因技術相關。本發明通過植物基因克隆技術得到一種對菌核病產生抗性的核盤菌草酸脫羧酶基因SsOXDC2，其核苷酸序列如序列表SEQ ID NO1所示，其編碼的蛋白質的序列如序列表SEQ ID NO3所示。本發明還公開了該基因的克隆、載體構建和篩選獲得轉基因植物的方法。顯示本發明的基因能在增加大豆對菌核病抗性的遺傳改良中得到應用。
文檔編號C12N15/60GK103060350SQ201110321570
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月21日 優先權日2011年10月21日
發明者姜道宏, 付艷蘋, 程家森, 謝甲濤, 岳吉成 申請人:華中農業大學