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猕猴桃细菌性溃疡病感病基因AcMIF2-1及其应用

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2024-12-30 17:01:28

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 刘恒 | 2024-12-30 17:01:28

本发明属于基因工程技术领域,公开了猕猴桃细菌性溃疡病感病基因AcMIF2‑1及其应用。所述AcMIF2‑1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示,其编码猕猴桃巨噬细胞迁移抑制因子AcMIF2‑1。沉默AcMIF2‑1基因的猕猴桃植株对细菌性溃疡病的抗性提升,过表达AcMIF2‑1基因的猕猴桃植株对细菌性溃疡病的抗性降低,由此获知AcMIF2‑1基因在猕猴桃抗细菌性溃疡病免疫反应中起负调控作用。基于此,可将该基因用于猕猴桃培育,获取具有抗细菌性溃疡病的猕猴桃品种。本发明为猕猴桃细菌性溃疡病的安全、高效防治奠定了理论基础,具有重要意义。

基于猕猴桃植株中MIF蛋白对猕猴桃抗病性的影响尚缺乏研究,本发明从基因工程角度出发,研究MIF蛋白的编码基因表达水平对猕猴桃抗病性的影响,这将对抗病猕猴桃品种的培育具有重要的贡献价值。具体地,本发明采用如下技术方案。本发明提供 AcMIF2-1基因在猕猴桃抗细菌性溃疡病中的应用,所述 AcMIF2-1基因在猕猴桃抗细菌性溃疡病免疫反应中起负调控作用;所述 AcMIF2-1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。进一步,在上述应用中,所述 AcMIF2-1

由丁香假单胞菌猕猴桃致病变种( Pseudomonas syringae

***,Psa)引起的猕猴桃细菌性溃疡病是猕猴桃产业最具毁灭性的病害。该病害在适合的温度和湿度条件下可以迅速感染整个果园,导致大面积猕猴桃死亡。该病害发展迅速、危害严重、防治困难。病害症状主要包括树干和枝蔓溃疡(皮层、维管组织褐变、坏死,伤口处多见白色至红褐色脓液)、叶片坏死病斑(典型病斑呈暗褐色,不规则且具有黄色晕圈)和“花腐”(花蕾受害,不能开放;萼片形成坏死斑)。该病害在全球猕猴桃栽培区均有发生,严重制约了猕猴桃产业的健康发展。


巨噬细胞迁移抑制因子(macrophage migration inhibitory factor,MIF)主要在人类和动物以及一些单细胞病原体如疟原虫和利什曼病属中被研究。MIF以其作为非典型细胞因子/化学因子调节先天免疫的作用而闻名。MIF的失调与急性和慢性炎症性疾病有关,如败血症休克、类风湿性关节炎和动脉硬化,以及自身免疫性疾病和癌症。已报道多种脊椎动物感染的寄生虫能够分泌MIF蛋白,包括线虫如钩虫,原虫如利什曼病、疟原虫和蜱虫。一些研究提供证据表明,寄生虫的MIFs参与了宿主的免疫调节。大多数脊椎动物与寄生虫之间的相互作用过程复杂,其干扰宿主免疫系统的分子机制仍有待阐明,但钩虫可能通过宿主的内源性MIF相关信号通路促进寄生。同样,蚜虫的MIFs释放到植物宿主体内已被证明可以调节植物免疫。植物寄生线虫 Meloidogyne incognita

分泌MIF蛋白,其中MiMIF-2与拟南芥的两个附件蛋白相互作用,抑制植物免疫反应并促进寄生。MIF类蛋白在大多数真核生物中是保守的,在一些类群中有新功能化的迹象。然而目前对于猕猴桃植株中MIF蛋白的相关研究十分匮乏,其与病原之间的相互作用对植物抗病性的影响仍不清楚。


基于此,猕猴桃植株中MIF的鉴定以及研究MIF编码基因表达水平对猕猴桃抗病性的影响,将对猕猴桃抗细菌性溃疡病品种的培育具有重要意义。

西北农林科技大学地处中华农耕文明发祥地、国家级农业高新技术产业示范区——陕西杨凌,是教育部直属、国家“985工程”和“211工程”重点建设高校,首批入选国家“世界一流大学和一流学科”建设高校,2022年入选国家第二轮“双一流”建设高校,2个学科入选“双一流”建设学科。

具有以下有益效果:

本发明揭示了一个猕猴桃植株中可以响应Psa侵染的基因 AcMIF2-1

,该基因与猕猴桃-Psa互作过程中的抗病性相关,且在猕猴桃抗细菌性溃疡病免疫反应中具有负调控作用。

本发明明确了 AcMIF2-1

基因的功能:瞬时过表达 AcMIF2-1

基因后对Psa表现出感病,病斑面积、病原菌生物量显著增加;沉默 AcMIF2-1

基因后对Psa表现出抗病,病斑面积、病原菌生物量显著降低,由此获知所述 AcMIF2-1

基因是一个感病基因。

基于 AcMIF2-1

基因在猕猴桃植株对细菌性溃疡病免疫反应中起负调控作用,可以将 AcMIF2-1

基因用于创制猕猴桃抗细菌性溃疡病品种。具体方法是:在猕猴桃植株中沉默 AcMIF2-1

基因,沉默所述 AcMIF2-1

基因的方法不限于农杆菌介导法。

本发明所述 AcMIF2-1

基因功能的明确为猕猴桃抗溃疡病品种培育提供新方向,也为猕猴桃溃疡病安全持续防控提供重要的理论依据。


附图说明

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,希望具备此项技术研发的技术方,能够承接此项目。