黄瓜CC型谷氧还蛋白基因CsGRX1及其负调控灰霉菌抗性的应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115369122A(43)申请公布日2022.11.22(21)申请号202210992992.5(22)申请日2022.08.18(71)申请人西北农林科技大学地址712100陕西省咸阳市杨凌区西农路西北农林科技大学(72)发明人陈书霞杨玉婷陈盼盼(74)专利代理机构西安新思维专利商标事务所有限公司61114专利代理师韩翎(51)Int.Cl.C12N15/29(2006.01)C12N15/82(2006.01)C07K14/415(2006.01)A01H5/00(2018.01)A01H6/20(2018.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称黄瓜CC型谷氧还蛋白基因CsGRX1及其负调控灰霉菌抗性的应用(57)摘要本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及一种黄瓜CC型谷氧还蛋白基因CsGRX1负调控灰霉菌抗性的应用。本发明黄瓜CC型谷氧还蛋白基因CsGRX1的编码区序列如SEQNO.1所示，黄瓜谷氧还蛋白基因CsGRX1通过过表达增加活性氧（ROS）的含量，加快细胞死亡进程，抑制茉莉酸信号通路，减少植株体内茉莉酸含量。黄瓜谷氧还蛋白基因CsGRX1响应灰霉菌的侵染，过表达增加ROS含量及加快细胞死亡进程，抑制茉莉酸JA防御信号通路，减少植物激素JA含量，负调控转基因植物对灰霉病的抗性。CN115369122ACN115369122A权利要求书1/1页1.黄瓜CC型谷氧还蛋白基因CsGRX1，其特征在于：该基因的编码区序列如SEQNO.1所示。2.黄瓜CC型谷氧还蛋白基因CsGRX1负调控灰霉菌抗性的应用。3.如权利要求2所述的黄瓜CC型谷氧还蛋白基因CsGRX1负调控灰霉菌抗性的应用，其特征在于：黄瓜谷氧还蛋白基因CsGRX1通过过表达增加活性氧(ROS)的含量，加快细胞死亡进程，抑制茉莉酸信号通路，减少植株体内茉莉酸含量。4.如权利要求3所述的黄瓜CC型谷氧还蛋白基因CsGRX1负调控灰霉菌抗性的应用，其特征在于：所述的转基因植株为拟南芥。2CN115369122A说明书1/5页黄瓜CC型谷氧还蛋白基因CsGRX1及其负调控灰霉菌抗性的应用技术领域[0001]本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及一种黄瓜CC型谷氧还蛋白基因CsGRX1负调控灰霉菌抗性的应用。背景技术[0002]黄瓜(CucumissativusL.)是我国主要设施栽培蔬菜作物之一，种植广泛。黄瓜灰霉病是由灰葡萄孢(Botrytiscinerea)引起的一种腐生型真菌病害，近年随着设施黄瓜栽培面积的增加，设施内高湿、密闭的环境更容易导致这种真菌病害的发生。灰霉菌主要通过侵染黄瓜开放的花器官及幼果进行侵染，尤其是环境湿度大的时候更容易造成病害的大面积发生，同时湿度大的时候还侵染黄瓜的茎、叶等组织，严重时常常导致黄瓜植株及果实腐烂，甚至导致植株死亡，进而影响黄瓜产量和品质。[0003]产量和品质的下降严重影响了种植农户的经济收入，成为设施栽培中制约黄瓜等果菜生产的严重桎梏。化学防治产生的环境污染问题和高残留及抗药性逐渐增加的问题，加上黄瓜遗传基础狭窄，亟需对黄瓜灰霉病致病性进行深入研究。[0004]因此，对参与防御反应的关键调控基因的功能进行解析，了解关键调控基因对植物防御反应中的功能，对明确病原菌侵染的致病机理和植物的抗性防御反应非常重要。植物与病原菌互作过程中会产生各种防御性反应的改变，包括活性氧及过氧化氢(H2O2)、氧化还原信号通路改变、相关防御基因响应等，这些变化与病原菌的侵染紧密相关。其中，部分真菌性病害导致细胞活性氧(ROS)的水平增加，细胞氧化还原状态改变，部分植物的ROS水平升高导致内细胞氧化还原环境的氧化程度增加，植物需要启动自身的防御体系进行调节细胞的氧化还原状态以维持平衡。因此，一些关键调控基因在植物受到病害侵染过程中起重要调控作用，这些关键的调控因子在病原菌侵染过程中被诱导，通过这些关键的调控基因或者防御基因启动相应信号通路的基因表达，进而调控对不同种类病害的防御反应以诱导对病原菌的抗性，其中包括信号通路的改变、抗性相关基因的表达、抗性相关次级代谢物的累积等。[0005]近年来，越来越多的证据表明植物CC型谷氧还蛋白基因对植物氧化还原调节及信号通路的调控方面发挥了重要作用。谷氧还蛋白(GRX)是一种小分子的氧化还原蛋白，一般而言，根据谷氧还蛋白的酶活性结构域，可以将GRX分为3类，其中CC型谷氧还蛋白是陆生植物中所特有的一类谷氧还蛋白，具有多种生物学功能，它们在调节植物生长发育，积极参与植物病害防御响应、参与信号转导、氧化胁迫、蛋白修饰、细胞凋亡和细胞分化等的调控等方面起重要作用。但黄瓜中的CC型谷氧还蛋白如何调控黄瓜对灰霉病的抗性反应从而调控