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来源于象耳豆根结线虫的MESP1蛋白及其编码基因和应用.pdf

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  • 文档编号:5128376
  • 上传时间:2018-12-18
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  • 页数:18
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201611254020.7

    申请日:

    2016.12.30

    公开号:

    CN106749591A

    公开日:

    2017.05.31

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情:

    实质审查的生效IPC(主分类):C07K 14/435申请日:20161230|||公开

    IPC分类号:

    C07K14/435; C12N15/12; C12N15/82; C12N15/113(2010.01)I; A01H5/00

    主分类号:

    C07K14/435

    申请人:

    中国农业大学

    发明人:

    简恒; 陈永攀; 刘倩

    地址:

    100193 北京市海淀区圆明园西路2号

    优先权:

    专利代理机构:

    北京纪凯知识产权代理有限公司 11245

    代理人:

    关畅;何叶喧

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    内容摘要

    本发明公开了一种来源于象耳豆根结线虫的Mesp1蛋白及其编码基因和应用。本发明提供了Mesp1蛋白,是由序列表中序列1或序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质。编码Mesp1蛋白的Mesp1基因也属于本发明的保护范围。本发明还保护Mesp1蛋白的应用,为如下(c1)至(c3)中的至少一种:(c1)调控根结线虫的寄生能力;(c2)调控根结线虫的致病能力;(c3)调控根结线虫的发育。本发明还保护一种培育转基因植物的方法,包括如下步骤:将所述干扰Mesp1基因表达的物质导入出发植物,得到转基因植物;所述转基因植物对根结线虫的抗性高于所述出发植物。本发明对于象耳豆根结线虫致病机理研究以及抗线虫植物制备具有重大价值。

    权利要求书

    1.一种蛋白质,是如下(a1)或(a2)或(a3)或(a4):
    (a1)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质;
    (a2)由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质;
    (a3)将(a1)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与根结线虫的
    寄生和/或致病和/或发育相关的由(a1)衍生的蛋白质;
    (a4)将(a2)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与根结线虫的
    寄生和/或致病和/或发育相关的由(a2)衍生的蛋白质。
    2.编码权利要求1所述蛋白质的基因。
    3.如权利要求2所述的基因,其特征在于:所述基因为如下(b1)或(b2)或(b3)或(b4):
    (b1)编码区如序列表中序列2所示的DNA分子;
    (b2)编码区如序列表中序列4所示的DNA分子;
    (b3)在严格条件下与以上(b1)或(b2)所述DNA分子杂交且编码权利要求1所述蛋白质
    的DNA分子;
    (b4)与以上(b1)或(b2)所述DNA分子具有90%以上同源性且编码权利要求1所述蛋白
    质的DNA分子。
    4.含有权利要求2或3所述基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系、转基因植物组
    织或重组菌。
    5.权利要求1所述蛋白质的应用,为如下(c1)至(c3)中的至少一种:
    (c1)调控根结线虫的寄生能力;
    (c2)调控根结线虫的致病能力;
    (c3)调控根结线虫的发育。
    6.抑制权利要求2或3所述基因表达的干扰载体。
    7.抑制权利要求2或3所述基因表达的RNA。
    8.一种培育转基因植物的方法,包括如下步骤:将权利要求6所述干扰载体或7所述RNA
    导入出发植物,得到转基因植物;所述转基因植物对根结线虫的抗性高于所述出发植物。
    9.用于抑制权利要求2或3所述基因表达的物质在制备产品中的应用;所述产品功能为
    抑制根结线虫对植物的寄生和/或抑制根结线虫对植物的致病和/或抑制根结线虫发育。
    10.用于抑制权利要求1所述蛋白质活性的物质在制备产品中的应用;所述产品功能为
    抑制根结线虫对植物的寄生和/或抑制根结线虫对植物的致病和/或抑制根结线虫发育。

    说明书

    来源于象耳豆根结线虫的Mesp1蛋白及其编码基因和应用

    技术领域

    本发明属于生物技术领域,具体涉及一种来源于象耳豆根结线虫的Mesp1蛋白及
    其编码基因和应用。

    背景技术

    象耳豆根结线虫(Meloidogyneenterolobii)是一类固着型内寄生植物病原线虫,
    最早在我国海南分布,但其寄主范围广泛,适应性强,并可克服Mi抗原基因的抗性,同时不
    被最具控制植物根结线虫生防前景的穿刺巴氏杆菌(Pasteuriapenetrans)寄生,因此象耳
    豆根结线虫对农业生产危害巨大,一旦发生大面积扩散或定殖,将会造成毁灭性灾难。近年
    来随着产业结构调整,我国设施栽培面积已接近6000万亩,保护地适宜的温度和国内频繁
    的种苗调运为象耳豆根结线虫入侵内陆地区提供了有利条件,目前已在北京、山东、湖南等
    地发现了此线虫,这给我国农作物生产带来重大威胁。

    由于对象耳豆根结线虫致病机理研究很少,传统的防治方法存在特异性差、副作
    用大、防效有限等突出问题。RNA干扰作为一种新的防治策略及技术,为抗线虫基因工程带
    来新的突破。RNA干扰抗线虫的主要方案为:构建靶标为线虫寄生致病相关基因的RNA干扰
    载体,将RNA干扰载体导入植物中表达双链RNA(dsRNAs)或小干扰RNA(s iRNAs),经口针取
    食进入线虫体内,引发系统性RNA干扰反应,导致线虫寄生、发育、代谢、运动等相关功能出
    现障碍甚至死亡,从而使转基因植物实现对寄生线虫的抗性。因此,挖掘象耳豆根结线虫的
    新基因,研究其对耳豆根结线虫寄生、致病、发育的作用机制,将其作为靶标培育抗线虫的
    植物,具有重大的前景和价值。

    发明内容

    本发明的目的是提供一种来源于象耳豆根结线虫的Mesp1蛋白及其编码基因和应
    用。

    本发明提供了一种蛋白质,获自象耳豆根结线虫,命名为Mesp1蛋白,是如下(a1)
    或(a2)或(a3)或(a4):

    (a1)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质;

    (a2)由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质;

    (a3)将(a1)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与根结线
    虫的寄生和/或致病和/或发育相关的由(a1)衍生的蛋白质;

    (a4)将(a2)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与根结线
    虫的寄生和/或致病和/或发育相关的由(a2)衍生的蛋白质。

    为了使(a3)或(a4)中的蛋白质便于纯化和检测,可在由序列表中序列1或序列3所
    示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。

    表1标签的序列

    标签
    残基
    序列
    Poly-Arg
    5-6(通常为5个)
    RRRRR
    Poly-His
    2-10(通常为6个)
    HHHHHH
    FLAG
    8
    DYKDDDDK
    Strep-tag II
    8
    WSHPQFEK
    c-myc
    10
    EQKLISEEDL

    上述(a3)或(a4)中的蛋白质可人工合成,也可先合成其编码基因,再进行生物表
    达得到。上述(a3)或(a4)中的蛋白质的编码基因可通过将序列表中序列2或序列4所示的
    DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子,和/或进行一个或几个碱基对的错义突
    变,和/或在其5′端和/或3′端连上表1所示的标签的编码序列得到。

    编码Mesp1蛋白的基因也属于本发明的保护范围。编码Mesp1蛋白的基因命名为
    Mesp1基因。

    Mesp1基因具体为如下(b1)或(b2)或(b3)或(b4):

    (b1)编码区如序列表中序列2所示的DNA分子;

    (b2)编码区如序列表中序列4所示的DNA分子;

    (b3)在严格条件下与以上(b1)或(b2)所述DNA分子杂交且编码Mesp1蛋白的DNA分
    子;

    (b4)与以上(b1)或(b2)所述DNA分子具有90%以上同源性且编码Mesp1蛋白的DNA
    分子。

    上述严格条件可为用0.1×SSPE(或0.1×SSC),0.1%SDS的溶液,在DNA或者RNA杂
    交实验中65℃下杂交并洗膜。

    含有Mesp1基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系、转基因植物组织或重组
    菌均属于本发明的保护范围。

    可用现有的表达载体构建含有Mesp1基因的重组表达载体。所述表达载体包括双
    元农杆菌载体和可用于微弹轰击的载体等。使用Mesp1基因构建重组表达载体时,可在其转
    录起始核苷酸前加上任何一种增强型、组成型、组织特异型或诱导型启动子,它们可单独使
    用或与其它的启动子结合使用;此外,使用Mesp1基因构建重组表达载体时,还可使用增强
    子,包括翻译增强子或转录增强子,这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始
    密码子等,但必需与编码序列的阅读框相同,以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信
    号和起始密码子的来源是广泛的,可以是天然的,也可以是合成的。翻译起始区域可以来自
    转录起始区域或结构基因。为了便于鉴定及筛选,可对所用表达载体进行加工,如加入表达
    可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因、具有抗性的抗生素标记物或是抗化学试剂标记
    基因等。从转基因安全性考虑,可不加任何选择性标记基因。

    所述重组表达载体为重组质粒pGWB402-Mesp1。

    重组质粒pGWB402-Mesp1为:以表达载体pGWB402为骨架,具有Mesp1基因。

    重组质粒pGWB402-Mesp1的构建方法具体包括如下步骤:

    (1)构建如下重组质粒pJLsmart-Mesp1:在入门载体pJLsmart的SmaⅠ酶切位点插
    入Mesp1基因;

    (2)取重组质粒pJLsmart-Mesp1和表达载体pGWB402,进行LR重组反应,得到重组
    质粒pGWB402-Mesp1。

    本发明还保护Mesp1蛋白的应用,为如下(c1)至(c3)中的至少一种:

    (c1)调控根结线虫的寄生能力;

    (c2)调控根结线虫的致病能力;

    (c3)调控根结线虫的发育。

    本发明还保护抑制Mesp1基因表达的干扰载体。所述干扰载体具体可为:具有特异
    DNA片段的重组质粒:所述特异DNA片段自上游至下游依次包括如下区段:DNA分子a、间隔序
    列和DNA分子b。DNA分子a如序列表的序列7所示。DNA分子b如序列表的序列8第1至300位核
    苷酸所示。DNA分子b第1至300位核苷酸与DNA分子a反向互补。所述干扰载体更具体可为:以
    载体pCAMBIA3301为骨架,NcoⅠ和XhoⅠ位点之间具有DNA分子a,PstⅠ和BstEⅡ位点之间具有
    DNA分子b。

    干扰载体的构建方法具体包括如下步骤:

    (1)构建如下重组质粒Ⅰ:以载体pSAT 5为骨架载体,在NcoⅠ和XhoⅠ位点之间插入
    DNA分子甲(DNA分子甲为序列表的序列7所示的双链DNA分子),在PstⅠ和KpnⅠ位点之间插入
    DNA分子乙(DNA分子乙为序列表的序列8所示的双链DNA分子);

    (2)构建如下重组质粒Ⅱ

    ①取重组质粒Ⅰ,用限制性内切酶NcoⅠ和BstEⅡ进行双酶切,回收小片段;

    ②取载体pCAMBIA3301,用限制性内切酶NcoⅠ和BstEⅡ进行双酶切,回收载体骨
    架。

    ③将步骤①得到的小片段与步骤②得到的载体骨架连接,得到重组质粒Ⅱ(干扰
    载体)。

    本发明还保护抑制Mesp1基因表达的RNA(干扰RNA)。干扰RNA如序列表的序列9和/
    或如序列表的序列10所示。

    本发明还保护一种培育转基因植物的方法,包括如下步骤:将所述干扰载体或所
    述干扰RNA导入出发植物,得到转基因植物;所述转基因植物对根结线虫的抗性高于所述出
    发植物。所述出发植物为单子叶植物或双子叶植物。所述出发植物具体可为拟南芥,例如哥
    伦比亚生态型拟南芥。

    本发明还保护用于抑制Mesp1基因表达的物质在制备产品中的应用;所述产品功
    能为抑制根结线虫对植物的寄生和/或抑制根结线虫对植物的致病和/或抑制根结线虫发
    育。所述抑制Mesp1基因表达的物质具体可为所述干扰载体或所述干扰RNA。所述植物为单
    子叶植物或双子叶植物。所述植物具体可为拟南芥,例如哥伦比亚生态型拟南芥。

    本发明还保护用于抑制Mesp1蛋白活性的物质在制备产品中的应用;所述产品功
    能为抑制根结线虫对植物的寄生和/或抑制根结线虫对植物的致病和/或抑制根结线虫发
    育。所述植物为单子叶植物或双子叶植物。所述植物具体可为拟南芥,例如哥伦比亚生态型
    拟南芥。

    以上任一所述根结线虫具体可为象耳豆根结线虫。

    食道腺在线虫与寄主互作致病过程中发挥重要作用。多数寄生致病相关基因均在
    线虫食道腺表达,编码产生分泌蛋白,再经由口针穿刺和注射进入植物细胞内,发挥寄生致
    病相关的复杂功能。

    本发明提供的Mesp1基因,从组织特异性来看在亚腹食道腺表达,从时间特异性来
    看在象耳豆根结线虫的四龄幼虫时期表达量较高。在烟草叶片上瞬时表达Mesp1蛋白可以
    抑制由小鼠促细胞凋亡蛋白BAX诱发的细胞程序性坏死。拟南芥介导的RNAi试验表明,干扰
    线虫Mesp1基因表达会明显降低线虫致病力以及线虫的正常发育,表明此基因与象耳豆根
    结线虫寄生及在植物体内的发育相关,是一个重要的靶标基因。

    本发明对于象耳豆根结线虫致病机理研究以及抗线虫植物制备具有重大价值。

    附图说明

    图1为实施例2的结果。

    图2为实施例3的结果。

    图3为实施例4的结果。

    图4为实施例5中平均每株植株上的根结数目。

    图5为实施例5中平均每株植株的根中的线虫数目。

    图6为实施例5中接种象耳豆根结线虫20天后植株根中的线虫照片。

    具体实施方式

    以下的实施例便于更好地理解本发明,但并不限定本发明。下述实施例中的实验
    方法,如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料,如无特殊说明,均为自
    常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验,均设置三次重复实验,结果取平
    均值。

    提及“象耳豆根结线虫”的文献如下:【标题】:MELOIDOGYNE-ENTEROLOBII N-SP
    (MELOIDOGYNIDAE),A ROOT-KNOT NEMATODE PARASITIZING PACARA EARPOD TREE IN
    CHINA;【作者】:YANG,B.;EISENBACK,J.D.;【来源】:JOURNAL OF NEMATOLOGY,1983,15(3),
    381-391。

    入门载体pJLsmart(即文献中的“entry vector pJLSmart”):参考文献:Johannes
    Mathieu,NormanWarthmann,Frank Ku¨ttner,and Markus Schmid;Export of FT Protein
    fromPhloem Companion Cells Is Sufficientfor Floral Induction in Arabidopsis;
    Current Biology 17,1055–1060,June 19,2007。

    表达载体pGWB402:参考文献:Tsuyoshi NAKAGAWA等;Improved Gateway Binary
    Vectors:High-Performance Vectors for Creation of Fusion Constructs in
    Transgenic Analysis of Plants;Biosci.Biotechnol.Biochem.,71(8),2095-2100,
    2007。

    载体pSAT 5(即文献中的“pSAT5.nosP.RNAi”):参考文献:MeryDafny-Yelin,
    Sang-Min Chung,Ellen L.Frankman,and TzviTzfira;pSAT RNA Interference Vectors:
    A Modular Series forMultiple Gene Down-Regulation in Plants;Plant Physiology,
    December 2007,Vol.145,pp.1272–1281。

    实施例中所用的烟草为本生烟。

    实施例1、Mesp1蛋白以及Mesp1基因的发现

    1、取接种象耳豆根结线虫45-60天的番茄根系,洗净后挑取卵块在无菌水中孵化3
    天,离心收集新鲜的二龄幼虫约l0-20μL。

    2、液氮冷冻,组织研磨器破碎样品,用Trizol(Invitrogen)法提取总RNA,用
    Recombinant DNase I(Takara)消化总RNA中参杂的基因组DNA,然后采用Super ScriptTM
    ⅢReverse Transcriptase Kit(Invitrogen)进行反转录,得到象耳豆根结线虫二龄幼虫
    cDNA。

    3、以cDNA为模板,采用上游引物Mesp1_F和下游引物Mesp1_R扩增Mesp1基因。

    上游引物Mesp1_F:5’-ATGTCCATCTTCCTTACTTCTGCTC-3’;

    下游引物Mesp1_R:5’-TCACATTTTCATAGTACAAGCCTTC-3’。

    扩增体系:ddH2O 14.8μL,5×HF PCR buffer 5.0μL,2.5mM dNTPs 2.0μL,Mesp1_
    F 1.0μL,Mesp1_R 1.0μL,cDNA 1.0μL,Phusion DNA polymerase(NEB)0.2μL,总体系25.0μ
    L。

    扩增条件:94.0℃预变性5min,94.0℃变性30s,58.0℃退火30s,72.0℃延伸1min,
    共35个循环,72.0℃保温10min后终止反应。

    4、取全部扩增产物,加入6×loading buffer,然后进行0.8%琼脂糖凝胶电泳,采
    用GenStar胶回收试剂盒回收产物,与pMD18-T(Takara)载体连接,转化E.coliDH5α感受态
    细胞,以前述引物进行PCR鉴定得到阳性克隆,阳性克隆以载体通用引物测定扩增序列。

    测序结果表明,扩增产物中具有序列表的序列2所示的开放阅读框,编码序列表的
    序列1所示的蛋白质。将序列表的序列1命名为Mesp1蛋白,将其编码基因命名为Mesp1基因。

    实施例2、Mesp1对植物免疫反应的抑制作用

    一、构建重组质粒

    1、取入门载体pJLsmart,用限制性内切酶SmaⅠ进行酶切,得到线性化载体。

    2、将序列表的序列4所示的双链DNA分子与步骤1得到的线性化载体进行连接,得
    到重组质粒pJLsmart-Mesp1。根据测序结果,对重组质粒pJLsmart-Mesp1进行结构描述如
    下:在入门载体pJLsmart的SmaⅠ酶切位点插入了序列表的序列4所示的双链DNA分子。序列
    表的序列4所示的双链DNA分子编码序列表的序列3所示的蛋白质。

    3、取重组质粒pJLsmart-Mesp1和表达载体pGWB402,进行LR重组反应,得到重组质
    粒pGWB402-Mesp1。根据测序结果,对重组质粒pGWB402-Mesp1进行结构描述如下:以表达载
    体pGWB402为骨架,具有序列表的序列4所示的双链DNA分子。

    用序列表的序列5所示的双链DNA分子代替序列表的序列4所示的双链DNA分子,按
    照以上步骤进行操作,得到重组质粒pGWB402-eGFP。序列表的序列5所示的双链DNA分子为
    eGFP基因。根据测序结果,对重组质粒pGWB402-eGFP进行结构描述如下:以表达载体
    pGWB402为骨架,具有序列表的序列5所示的双链DNA分子。

    用序列表的序列6所示的双链DNA分子代替序列表的序列4所示的双链DNA分子,按
    照以上步骤进行操作,得到重组质粒pGWB402-BAX。序列表的序列6所示的双链DNA分子为
    BAX基因(序列6所示的BAX基因编码小鼠促细胞凋亡蛋白)。根据测序结果,对重组质粒
    pGWB402-BAX进行结构描述如下:以表达载体pGWB402为骨架,具有序列表的序列6所示的双
    链DNA分子。

    二、制备重组农杆菌

    悬浮缓冲液:溶剂为pH5.6、10mM MES缓冲液,含10mM MgCl2和0.2mM AS。

    将pGWB402-Mesp1导入根癌农杆菌GV3101,得到重组农杆菌,然后用悬浮缓冲液悬
    浮重组农杆菌,得到菌悬液,命名为Mesp1菌悬液(OD600nm=0.4)。

    将pGWB402-eGFP导入根癌农杆菌GV3101,得到重组农杆菌,然后用悬浮缓冲液悬
    浮重组农杆菌,得到菌悬液,命名为eGFP菌悬液(OD600nm=0.4)。

    将pGWB402-BAX导入根癌农杆菌GV3101,得到重组农杆菌,然后用悬浮缓冲液悬浮
    重组农杆菌,得到菌悬液,命名为BAX菌悬液(OD600nm=0.4)。

    三、Mesp1对植物免疫反应的抑制作用

    1、取烟草叶片,靠近叶柄的第一排两个注射孔(注射孔1和注射孔4)注射悬浮缓冲
    液(每孔50微升),中间一排的两个注射孔(注射孔2和注射孔5)注射Mesp1菌悬液(每孔50微
    升),底部一排的两个注射孔(注射孔3和注射孔6)注射eGFP菌悬液(每孔50微升),静置孵育
    24h。

    2、完成步骤1后,在叶脉右侧纵排的三个注射孔(注射孔4、注射孔5和注射孔6)中
    注射BAX菌悬液(每孔50微升),静置孵育5天。

    3、完成步骤2后,观察烟草叶片的坏死情况。

    结果见图1。叶片上共注射Mesp1菌悬液和BAX菌悬液的部位没有出现黑褐色过敏
    性坏死症状,叶片上共注射悬浮缓冲液和BAX菌悬液的部位出现明显黑褐色过敏性坏死症
    状,叶片上共注射eGFP菌悬液和BAX菌悬液的部位出现明显黑褐色过敏性坏死症状,叶片上
    单独注射Mesp1菌悬液的部位、叶片上单独注射eGFP菌悬液的部分和叶片上单独注射菌体
    悬浮液的部位均未出现任何过敏性坏死症状。

    进行五次重复试验,结果一致。

    结果表明,BAX引起细胞程序性死亡,而Mesp1可以抑制由BAX引起的细胞程序性死
    亡,进而表明Mesp1参与了抑制植物免疫反应的过程。

    实施例3、Mesp1基因的组织定位

    以DIG High Prime DNA Labeling and Detection Starter Kit II(Roche)对象
    耳豆根结线虫二龄幼虫进行原位杂交实验。

    结果见图2。杂交结果显示反义探针有杂交信号,杂交信号位于亚腹食道腺,表明
    Mesp1基因可能为亚腹食道腺细胞表达。

    实施例4、Mesp1基因的表达谱

    采用实时荧光定量PCR分析Mesp1基因在象耳豆根结线虫的各个发育期(卵、寄生
    前二龄幼虫、寄生期二龄幼虫、三龄幼虫、四龄幼虫和成熟雌虫)的表达差异情况。

    实时荧光定量采用的引物如下:

    Mesp1-qRT-F:5'-GCTTGATCACGCGGATACCA-3';

    Mesp1-qRT-R:5'-GCAATCGCCTGAACCCTCTG-3'。

    以tubulin为内参基因,分别进行三次生物学重复实验,采用2-△△Ct法分析结果。

    结果见图3。结果显示,相对于卵时期的表达量,Mesp1基因在侵染后的四龄期表达
    量极显著的上调,上调倍数为5.62倍。Mesp1基因可能参与巨大细胞的维持。

    实施例5、干扰载体的构建及其在培育抗线虫寄生的植物中的应用

    一、干扰载体的构建

    1、构建重组质粒Ⅰ

    以载体pSAT 5为骨架载体,在NcoⅠ和XhoⅠ位点之间插入特异DNA分子甲(特异DNA
    分子甲为序列表的序列7所示的双链DNA分子),在PstⅠ和KpnⅠ位点之间插入特异DNA分子乙
    (特异DNA分子乙为序列表的序列8所示的双链DNA分子)。特异DNA分子乙第1至300位核苷酸
    与特异DNA分子甲反向互补。

    2、构建重组质粒Ⅱ

    (1)取重组质粒Ⅰ,用限制性内切酶NcoⅠ和BstEⅡ进行双酶切,回收小片段。

    (2)取载体pCAMBIA3301,用限制性内切酶NcoⅠ和BstEⅡ进行双酶切,回收载体骨
    架。

    (3)将步骤(1)得到的小片段与步骤(2)得到的载体骨架连接,得到重组质粒Ⅱ。重
    组质粒Ⅱ即干扰载体。根据测序结果,对干扰载体进行结构描述如下:以载体pCAMBIA3301
    为骨架,NcoⅠ和XhoⅠ位点之间具有所述特异DNA分子甲,PstⅠ和BstEⅡ位点之间具有所述特
    异DNA分子乙第1至300位核苷酸。

    二、转基因植物的获得

    1、将干扰载体导入根癌农杆菌GV3101,得到重组农杆菌。

    2、通过蘸花法将步骤1得到的重组农杆菌转化哥伦比亚生态型拟南芥,采用0.5‰
    的ppt除草剂喷雾筛选,收集T1代种子。

    T1代种子长成的植株即为T1代植株。将T1代植株自交并收获种子,即为T2代种子。
    T2代种子长成的植株即为T2代植株。将T2代植株自交并收获种子,即为T3代植株。T2代种子
    长成的植株即为T3代植株。

    对于某一T1代植株来说,如果其抽样检测的后代(T2代植株和T3代植株)均为PCR
    鉴定阳性,该T1代植株及其后代为一个纯合的转基因株系。PCR鉴定的方法:提取基因组
    DNA,采用Mesp1-qRT-F和Mesp1-qRT-R组成的引物对进行PCR扩增,如果得到178bp的扩增产
    物,PCR鉴定为阳性。

    随机取3个纯合的转基因株系(Mesp1-1st-2株系、Mesp1-1st-3株系、Mesp1-1st-5
    株系)进行步骤四。

    三、转空载体植物的获得

    用载体pCAMBIA3301代替干扰载体进行步骤二,得到转空载体株系。

    四、进行线虫寄生致病能力体内干扰研究

    试验植株:Mesp1-1st-2株系的T3代植株、Mesp1-1st-3株系的T3代植株、Mesp1-
    1st-5株系的T3代植株、转空载体株系的T3代植株、哥伦比亚生态型拟南芥(哥伦比亚生态
    型拟南芥用Col或COL表示)。每个株系25株。

    试验方法如下:

    1、取在MS培养基平板上生长的试验植株(萌发一周),转移至装有培养基质(培养
    基质即1体积份营养土和1体积份蛭石混合得到的)的容器中,每个容器移栽1株。

    2、在培养基质中培养3周后,在每个容器中的培养基质中接种300头象耳豆根结线
    虫。

    3、接种象耳豆根结线虫20天后,进行数据统计。

    各个株系中,平均每株植株上的根结数目见图4。与哥伦比亚生态型拟南芥相比,
    三个转基因株系的根结数目分别减少了55.30%、41.75%和48.16%。与哥伦比亚生态型拟
    南芥相比,转空载体株系的根结数目没有显著差异。

    各个株系中,平均每株植株的根中的线虫数目见图5。与哥伦比亚生态型拟南芥相
    比,三个转基因株系根中的线虫数目分别减少63.40%、53.51%和53.30%。与哥伦比亚生
    态型拟南芥相比,转空载体株系根中的线虫数目没有显著差异。

    接种象耳豆根结线虫20天后,植株根中的线虫照片见图6。与哥伦比亚生态型拟南
    芥相比,三个转基因株系中线虫发育情况明显变慢。

    结果表明,对象耳豆根结线虫中的Mesp1基因进行干扰会导致线虫致病能力指
    标——根结数及根内线虫数明显下降,说明Mesp1基因在象耳豆根结线虫与寄主互作致病
    过程中发挥重要功能。

    SEQUENCE LISTING

    <110> 中国农业大学

    <120> 来源于象耳豆根结线虫的Mesp1蛋白及其编码基因和应用

    <130> GNCYX162320

    <160> 10

    <170> PatentIn version 3.5

    <210> 1

    <211> 174

    <212> PRT

    <213> 象耳豆根结线虫

    <400> 1

    Met Ser Ile Phe Leu Thr Ser Ala Leu Leu Ile Ile Ser Met Ile Ala

    1 5 10 15

    Met Thr Glu Gly Ala Gly Asp Arg Ser Ala Ser Thr Ser Thr Gly Cys

    20 25 30

    Thr Thr Tyr Phe Gly Met Leu Asp His Ala Asp Thr Lys Glu Asn Asn

    35 40 45

    Lys Arg Lys Thr Phe Lys Pro Asn Val Glu Asn Ile Ser Asn Thr Leu

    50 55 60

    Lys Val Thr Gly Gly Ala Thr Phe Ser Asn Thr Ser Val Ala Leu Val

    65 70 75 80

    Val Gly Asn Glu Val Leu Cys Met Ala Lys Thr Glu Gly Ser Gly Asp

    85 90 95

    Cys Gly Met Arg Asn Glu Ala Leu Thr Gly Thr Met Lys Phe Phe Ile

    100 105 110

    Ser Glu Asn Ile Ile Val Glu Val Pro Phe Lys Asp Val Phe Phe Phe

    115 120 125

    Thr Asp Asn Lys Cys Val Ile Gln Leu Val Ser Tyr Asn Val Gly Thr

    130 135 140

    His Glu Thr Leu Leu Lys Ile Asn Asp Val Asp Phe Lys Ile Thr Ala

    145 150 155 160

    Thr Asp Lys Lys Ile Ser Pro Lys Ala Cys Thr Met Lys Met

    165 170

    <210> 2

    <211> 525

    <212> DNA

    <213> 象耳豆根结线虫

    <400> 2

    atgtccatct tccttacttc tgctcttcta atcatttcaa tgattgctat gaccgaggga 60

    gcaggcgatc gaagcgcttc aacctctact ggttgtacaa cctattttgg aatgcttgat 120

    cacgcggata ccaaggaaaa taacaaaagg aaaactttca aacccaacgt tgaaaacata 180

    tccaacacct tgaaagtgac tggtggggct acgtttagca atacctcggt ggctttggtt 240

    gtcggtaatg aggtgttatg tatggctaag acagagggtt caggcgattg cggaatgcgc 300

    aacgaagcgt tgactggaac tatgaaattt ttcatttctg agaatattat tgttgaggtt 360

    ccattcaaag acgttttttt cttcaccgac aacaagtgtg tcatccagct tgtaagctac 420

    aatgttggaa cgcatgaaac tcttctcaaa attaatgatg tcgacttcaa aattaccgct 480

    actgacaaga aaatttcccc gaaggcttgt actatgaaaa tgtga 525

    <210> 3

    <211> 155

    <212> PRT

    <213> 人工序列

    <400> 3

    Met Ala Gly Asp Arg Ser Ala Ser Thr Ser Thr Gly Cys Thr Thr Tyr

    1 5 10 15

    Phe Gly Met Leu Asp His Ala Asp Thr Lys Glu Asn Asn Lys Arg Lys

    20 25 30

    Thr Phe Lys Pro Asn Val Glu Asn Ile Ser Asn Thr Leu Lys Val Thr

    35 40 45

    Gly Gly Ala Thr Phe Ser Asn Thr Ser Val Ala Leu Val Val Gly Asn

    50 55 60

    Glu Val Leu Cys Met Ala Lys Thr Glu Gly Ser Gly Asp Cys Gly Met

    65 70 75 80

    Arg Asn Glu Ala Leu Thr Gly Thr Met Lys Phe Phe Ile Ser Glu Asn

    85 90 95

    Ile Ile Val Glu Val Pro Phe Lys Asp Val Phe Phe Phe Thr Asp Asn

    100 105 110

    Lys Cys Val Ile Gln Leu Val Ser Tyr Asn Val Gly Thr His Glu Thr

    115 120 125

    Leu Leu Lys Ile Asn Asp Val Asp Phe Lys Ile Thr Ala Thr Asp Lys

    130 135 140

    Lys Ile Ser Pro Lys Ala Cys Thr Met Lys Met

    145 150 155

    <210> 4

    <211> 468

    <212> DNA

    <213> 人工序列

    <400> 4

    atggcaggcg atcgaagcgc ttcaacctct actggttgta caacctattt tggaatgctt 60

    gatcacgcgg ataccaagga aaataacaaa aggaaaactt tcaaacccaa cgttgaaaac 120

    atatccaaca ccttgaaagt gactggtggg gctacgttta gcaatacctc ggtggctttg 180

    gttgtcggta atgaggtgtt atgtatggct aagacagagg gttcaggcga ttgcggaatg 240

    cgcaacgaag cgttgactgg aactatgaaa tttttcattt ctgagaatat tattgttgag 300

    gttccattca aagacgtttt tttcttcacc gacaacaagt gtgtcatcca gcttgtaagc 360

    tacaatgttg gaacgcatga aactcttctc aaaattaatg atgtcgactt caaaattacc 420

    gctactgaca agaaaatttc cccgaaggct tgtactatga aaatgtga 468

    <210> 5

    <211> 720

    <212> DNA

    <213> 人工序列

    <400> 5

    atggtgagca agggcgagga gctgttcacc ggggtggtgc ccatcctggt cgagctggac 60

    ggcgacgtaa acggccacaa gttcagcgtg tccggcgagg gcgagggcga tgccacctac 120

    ggcaagctga ccctgaagtt catctgcacc accggcaagc tgcccgtgcc ctggcccacc 180

    ctcgtgacca ccctgaccta cggcgtgcag tgcttcagcc gctaccccga ccacatgaag 240

    cagcacgact tcttcaagtc cgccatgccc gaaggctacg tccaggagcg caccatcttc 300

    ttcaaggacg acggcaacta caagacccgc gccgaggtga agttcgaggg cgacaccctg 360

    gtgaaccgca tcgagctgaa gggcatcgac ttcaaggagg acggcaacat cctggggcac 420

    aagctggagt acaactacaa cagccacaac gtctatatca tggccgacaa gcagaagaac 480

    ggcatcaagg tgaacttcaa gatccgccac aacatcgagg acggcagcgt gcagctcgcc 540

    gaccactacc agcagaacac ccccatcggc gacggccccg tgctgctgcc cgacaaccac 600

    tacctgagca cccagtccgc cctgagcaaa gaccccaacg agaagcgcga tcacatggtc 660

    ctgctggagt tcgtgaccgc cgccgggatc actctcggca tggacgagct gtacaagtaa 720

    <210> 6

    <211> 579

    <212> DNA

    <213> 人工序列

    <400> 6

    atggacgggt ccggggagca gcttgggagc ggcgggccca ccagctctga acagatcatg 60

    aagacagggg cctttttgct acagggtttc atccaggatc gagcagggag gatggctggg 120

    gagacacctg agctgacctt ggagcagccg ccccaggatg cgtccaccaa gaagctgagc 180

    gagtgtctcc ggcgaattgg agatgaactg gacagcaata tggagctgca gaggatgatt 240

    gctgacgtgg acacggactc cccccgagag gtcttcttcc gggtggcagc tgacatgttt 300

    gctgatggca acttcaactg gggccgcgtg gttgccctct tctactttgc tagcaaactg 360

    gtgctcaagg ccctgtgcac taaagtgccc gagctgatca gaaccatcat gggctggaca 420

    ctggacttcc tccgtgagcg gctgcttgtc tggatccaag accagggtgg ctgggaaggc 480

    ctcctctcct acttcgggac ccccacatgg cagacagtga ccatctttgt ggctggagtc 540

    ctcaccgcct cgctcaccat ctggaagaag atgggctga 579

    <210> 7

    <211> 300

    <212> DNA

    <213> 人工序列

    <400> 7

    atggcaggcg atcgaagcgc ttcaacctct actggttgta caacctattt tggaatgctt 60

    gatcacgcgg ataccaagga aaataacaaa aggaaaactt tcaaacccaa cgttgaaaac 120

    atatccaaca ccttgaaagt gactggtggg gctacgttta gcaatacctc ggtggctttg 180

    gttgtcggta atgaggtgtt atgtatggct aagacagagg gttcaggcga ttgcggaatg 240

    cgcaacgaag cgttgactgg aactatgaaa tttttcattt ctgagaatat tattgttgag 300

    <210> 8

    <211> 307

    <212> DNA

    <213> 人工序列

    <400> 8

    ctcaacaata atattctcag aaatgaaaaa tttcatagtt ccagtcaacg cttcgttgcg 60

    cattccgcaa tcgcctgaac cctctgtctt agccatacat aacacctcat taccgacaac 120

    caaagccacc gaggtattgc taaacgtagc cccaccagtc actttcaagg tgttggatat 180

    gttttcaacg ttgggtttga aagttttcct tttgttattt tccttggtat ccgcgtgatc 240

    aagcattcca aaataggttg tacaaccagt agaggttgaa gcgcttcgat cgcctgccat 300

    ggtcacc 307

    <210> 9

    <211> 300

    <212> RNA

    <213> 人工序列

    <400> 9

    auggcaggcg aucgaagcgc uucaaccucu acugguugua caaccuauuu uggaaugcuu 60

    gaucacgcgg auaccaagga aaauaacaaa aggaaaacuu ucaaacccaa cguugaaaac 120

    auauccaaca ccuugaaagu gacugguggg gcuacguuua gcaauaccuc gguggcuuug 180

    guugucggua augagguguu auguauggcu aagacagagg guucaggcga uugcggaaug 240

    cgcaacgaag cguugacugg aacuaugaaa uuuuucauuu cugagaauau uauuguugag 300

    <210> 10

    <211> 300

    <212> RNA

    <213> 人工序列

    <400> 10

    cucaacaaua auauucucag aaaugaaaaa uuucauaguu ccagucaacg cuucguugcg 60

    cauuccgcaa ucgccugaac ccucugucuu agccauacau aacaccucau uaccgacaac 120

    caaagccacc gagguauugc uaaacguagc cccaccaguc acuuucaagg uguuggauau 180

    guuuucaacg uuggguuuga aaguuuuccu uuuguuauuu uccuugguau ccgcgugauc 240

    aagcauucca aaauagguug uacaaccagu agagguugaa gcgcuucgau cgccugccau 300

    关 键  词:
    来源于 象耳豆根结 线虫 MESP1 蛋白 及其 编码 基因 应用
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