一種來源於果膠桿菌的蛋白HrpNX3及其基因與應用的製造方法與工藝

2023-09-24 05:56:45

本發明涉及基因工程領域，具體地，本發明涉及一種來源於果膠桿菌的蛋白HrpNX3及其基因與應用。

背景技術：
Harpin蛋白是由植物革蘭氏陰性病原菌（如Pectobacterium、Erwinia、Pseudomonas、Xanthomonas和Ralstonia）等hrp基因簇成員編碼並通過III型分泌系統（T3SS）分泌的蛋白因子。由hrpN基因編碼的Hrp蛋白是病原菌擴散中是重要的結構蛋白，在引起植物過敏反應的同時，誘導宿主植物產生抗體的主要蛋白，可使植物體獲得對多種病原菌的廣譜抗性，同時Hrp蛋白又具有調節植物的生長發育等生物學效應。對Erwiniaamylovora菌株Ea321的hrpN基因編碼的harpinEa蛋白生物學活性的研究，EdenBiosicence已開發出了高效安全的生物農藥，其顯著防病、抗蟲和增產效果而引起廣泛關注。研究表明，水稻黃單孢細菌（Xanthomonasoryzae）不同菌株來源的HrfA基因編碼的Harpin蛋白在激發過敏性反應和誘導抗性中表現出不同的生物活性（李平，陸徐忠，邵敏，龍菊英，王金生.2004.水稻黃單胞細菌Harpin蛋白的遺傳多樣性及其誘導菸草過敏反應和抗病性功能，科學通報C輯，34(2):136-143）；果膠桿菌Pcc不同菌株來源hrpN基因編碼的Harpin蛋白能均引起典型過敏性症狀，但生物活性存在顯著差異（湯承，2006，HarpinEcc蛋白對園藝植物的生物學效應及其誘導抗性的分子機制解析，西南大學博士學位論文）。植物軟腐病在世界範圍內廣泛發生，重要病原物有Pectobacteriumcarotovorumsubsp.carotovorum（Pcc）（原Erwiniacarotovorasubsp.carotovora,Ecc）、Pectobacteriumcarotovorumsubsp.atrosepticum（Pca）（原Erwiniacarotovorasubsp.atrosepticum,Eca）和Pectobacteriumchrysanthemi（Pch）（又名Dickeyadadantii，原Erwiniachrysanthemi,Ech）。這些破壞性致病菌侵染植物貯藏器官和新鮮組織，能迅速導致植物組織解離、腐爛，產生枯萎、莖腐和軟腐等症狀，引起很多經濟上重要的植物嚴重的經濟損失，包括蔬菜作物（白菜和甘藍類蔬菜、胡蘿蔔、番茄、馬鈴薯、洋蔥、蘿蔔、辣椒和黃瓜等）、花卉植物（菊花、蝴蝶蘭、紫羅蘭和君子蘭等）、名貴藥材鐵皮石斛等，以及模式植物擬南芥（Arabidopsisthaliana）。軟腐菌生存能力強且易於傳播，加之缺乏有效的防治方法，該病害有擴散蔓延和逐年加重的趨勢。雖然鏈黴素、新黴素和四環素等抗生素在一定程度上能夠控制軟腐病菌，但這些廣譜性抗生素的大量使用，不僅出現了大量的耐藥致病菌株，而且不利於環境、食品和人類的安全。因此，獲得能顯著提高植物對軟腐病抗性的安全性生物農藥具有重大意義。克隆和分離HrpN蛋白可以更好的應用於植物軟腐病防治。

技術實現要素：
本發明的目的是提供一種來源於果膠桿菌Pectobacteriumcarotovorumssp.carotovorum（Pcc）菌株X3能顯著提高植物對軟腐病菌抗性的蛋白HrpNX3。本發明的另一目的是提供編碼上述蛋白HrpNX3的基因hrpNX3。本發明的另一目的是提供包含上述hrpNX3基因的重組表達載體pET30a(+)-hrpNX3。本發明的另一目的是提供包含上述hrpNX3基因的重組菌株BL21(Lyss)-hrpNX3。本發明的另一目的提供上述蛋白HrpNX3的應用。本發明從菌株Pectobacteriumcarotovorumsubsp.carotovorumX3中分離得到一種新的HrpN蛋白，HrpNX3，其胺基酸序列如SEQIDNO.1所示。SEQIDNO.1：MLNSLGGGASLQITIKAGGNGGLFQSQSSQNGGSPSQSAFGGQRSNIAEKLSDIMTTMMFMGSMMGGGMGGGLGGLGSSLGGLGGGLLGGGLGSSLGSGLGSALGGGLGGALGAGMNAMNPSAMMGSLLFSALEDLLGGGMSQQQGGLFGNKQPSSPEISAYTQGVNDALSAILGNGLSQTKGQTPPLQLGNNGL...