一种植物免疫激活蛋白RsAhpC及其应用

本发明属于生物，具体涉及一种植物免疫激活蛋白rsahpc及其应用。

背景技术：

1、植物青枯病是一种重要的土传细菌性植物病害，可以引起植物细菌性萎焉，它的病原为青枯雷尔氏菌（ ralstonia solanacearum），简称青枯菌。青枯菌能侵染包含烟草、番茄、马铃薯和辣椒等重要作物在内的200多种植物，从而造成巨大的经济损失。我国是烟草生产和消费最大的国家，也是全球最大的烟草市场之一，而青枯病是热带、亚热带地区烟草的主要病害之一，在我国长江流域及其以南烟区危害严重，个别年份常常爆发流行，造成毁灭性损失，且近年来该病为害范围有向北方烟区扩展趋势，严重威胁着我国烟草生产，目前对烟草青枯病行之有效的防治方法为选育优质的抗病品种。

2、病原菌在侵染寄主植物过程中，会分泌大量蛋白来调节寄主生理和免疫，研究病原分泌的蛋白是解析病害发生机制和植物抗病性状的关键。在植物与病原菌互作的协同进化中，寄主植物会利用细胞表面的模式识别受体（pattern recognition receptors,prrs）感知病原菌分子（如鞭毛蛋白flg22）或病原分泌的蛋白，从而触发植物的基础免疫反应pti（pamp-triggered immunity），并伴随细胞坏死反应（hr）、ros积累、植物保卫激素sa/ja的产生及抗病蛋白pr1的表达等。这些能够激活植物免疫反应的因子通常被称为植物免疫激发子（plant immunity inducer，pii），其中很重要的一类是植物免疫激活蛋白。近几年来，有关外泌蛋白激活植物免疫反应的研究是国内外研究人员关注的焦点问题，而鉴定新型植物免疫诱抗蛋白，可为开发激活植物免疫的蛋白生物农药及抗病分子育种提供有效的资源。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供了一种植物免疫激活蛋白rsahpc及其应用。本发明鉴定到一个新的青枯菌来源的烷基过氧化物还原酶蛋白rsahpc，该蛋白在本生烟草中被植物识别从而激发植物免疫反应，并抑制病原菌的定殖，促进了植物抗病性。

2、为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、本发明提供了植物免疫激活蛋白rsahpc，其氨基酸序列如seq id no.1所示，所述植物免疫激活蛋白rsahpc的编码基因的核苷酸序列如seq id no.2所示。

4、本发明提供了含有番茄pr1信号肽的植物免疫激活蛋白rsahpc的编码基因 slpr1sp rsahpc，其核苷酸序列如seq id no.3所示，其编码的植物免疫激活蛋白rsahpc氨基酸序列如seq id no.4所示。

5、本发明还提供了含有核苷酸序列如seq id no.2或seq id no.3所示基因的重组载体或重组菌株。

6、进一步的，所述重组载体为在pet28a中插入rsahpc编码基因得到的原核表达载体；或为在pk7fwg2.0中插入rsahpc编码基因得到的植物表达载体。

7、本发明还提供了所述的植物免疫激活蛋白rsahpc在诱导植物免疫反应和提高植物抗病性中的应用。

8、进一步的，所述蛋白rsahpc能够促进ros爆发。

9、进一步的，所述蛋白rsahpc激活了植物的免疫反应，ros产生相关蛋白基因 rbohb、sa及系统抗病蛋白marker基因 pr1、细胞坏死相关基因 hin和ja通路相关基因 lox的相对表达水平出现明显上调。

10、进一步的，在植物中注射0.1~0.5 mg/ml rsahpc能够诱导植物抗病免疫反应。

11、进一步的，在植物中瞬时表达rsahpc能够诱导植物抗性反应，并提高植物对青枯菌和灰葡萄孢的抗性。

12、进一步的，所述植物为烟草。

13、原核表达载体是将所述的 rsahpc基因插入原核表达载体携带his标签的pet28a，并转入到原核表达的工程菌株 e.  coli bl21中以纯化rsahpc蛋白，并用于诱导植物免疫反应检测。

14、植物表达载体是将所述的 rsahpc及 slpr1sp1 rsahpc基因插入携带gfp标签的植物表达载体pk7fwg2.0，并转入到瞬时表达的工程菌株农杆菌gv3101中，以检测表达的蛋白在诱导植物免疫的功能。

15、用于原核表达载体的 rsahpc基因克隆的上游引物为5’-ggtgccgcgcggcagccatatgtctctacgtctgggcgatatc-3’，下游引物为5’-tcagtggtggtggtggtggtgcttgttgggctgcggcgtca-3’。

16、用于植物表达载体的 rsahpc基因克隆上游引物为5’-atgtctctacgtctgggcgatatc-3’，下游引物为5’-cttgttgggctgcggcgtcaggcg-3’。

17、rsahpc编码基因 slpr1sp rsahpc克隆上游引物为5’-agcaggctcaggggatatggggttgttcaacatctcattgttactcacttgtctcatggtattagccatatttcactcttgtgaggccatgtctctacgtctgggcgatatc-3’，下游引物为5’-ctgggtgcagggcgatcttgttgggctgcggcgtcaggcg-3’。

18、与现有技术相比，本发明的优点和有益技术效果是：本发明提供的纯化的青枯菌rsahpc蛋白能够诱导烟草叶片防卫反应，为植物免疫提供新的诱抗生物资源。瞬时表达能够被植物免疫系统识别并产生免疫反应，提高植物对青枯菌及灰葡萄孢的抗性。本发明在作物育种抗病性改良方面和生物农药等方面提供了新的抗病资源，有助于提高植物抗病性，并达到绿色防控的目的，在农业生产上具有广阔的应用前景。本发明鉴定的青枯菌新型植物免疫激活蛋白，对研究青枯菌与植物互作机制具有重要意义，也对烟草青枯病绿色防控及抗病品种的培育提供理论依据与技术支撑。

技术特征：

1.一种植物免疫激活蛋白rsahpc，其特征在于其氨基酸序列如seq id no.1所示；所述植物免疫激活蛋白rsahpc的编码基因的核苷酸序列如seq id no.2所示。

2.含有番茄pr1信号肽的植物免疫激活蛋白rsahpc的编码基因slpr1sprsahpc，其特征在于其核苷酸序列如seq id no.3所示，其翻译的植物免疫激活蛋白rsahpc氨基酸序列如seqid no.4所示。

3.含有核苷酸序列如seq id no.2或seq id no.3所示基因的重组载体或重组菌株。

4.根据权利要求3所述的重组载体，其特征在于，所述重组载体为在pet28a中插入rsahpc编码基因得到的原核表达载体；或为在pk7fwg2.0中插入rsahpc编码基因得到的植物表达载体。

5.权利要求1或2所述的植物免疫激活蛋白rsahpc在诱导植物免疫反应和提高植物抗病性中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述蛋白rsahpc能够促进ros爆发。

7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述蛋白rsahpc激活了植物的免疫反应，ros产生相关蛋白基因rbohb、sa及系统抗病蛋白marker基因pr1、细胞坏死相关基因hin和ja通路相关基因lox的相对表达水平出现明显上调。

8.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，在植物中注射0.1 ~0.5 mg/ml rsahpc能够诱导植物抗病免疫反应。

9.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，在植物中瞬时表达rsahpc能够诱导植物抗性反应，并提高植物对青枯菌和灰葡萄孢的抗性。

10.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述植物为烟草。

技术总结本发明公开了一种植物免疫激活蛋白RsAhpC及其应用，该植物免疫激活蛋白RsAhpC具有如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列；本发明证实了原核表达的低浓度RsAhpC蛋白可以促进ROS爆发及诱导抗病基因的表达；利用农杆菌瞬时表达的RsAhpC在质外体能够促进ROS爆发，并提高植物对病原菌青枯菌及灰葡萄孢的抗性。RsAhpC能够被植物免疫系统识别产生免疫反应，为提高植物抗性提供了新的途径。本发明所提供的RsAhpC可提高植物抗病性，可以运用在作物育种抗病性改良和生物农药等方面，从而达到增产减药的目的，在农业生产上具有广阔的应用前景。技术研发人员：杨爱国,肖志亮,耿锐梅,闫宇,郑亚宁,李敬涛,梁文星受保护的技术使用者：中国农业科学院烟草研究所（中国烟草总公司青州烟草研究所）技术研发日：技术公布日：2024/6/18