百合苯丙氨酸解氨酶基因LhSorPAL2及应用

本发明涉及百合苯丙氨酸解氨酶基因lhsorpal2及应用，涉及基因工程。

背景技术：

1、百合是单子叶植物亚纲百合科百合属(lilium)植物所有种类的总称。百合属于多年生草本植物，株高70-150cm，地下部分有着肉质肥厚的鳞茎，大部分百合属于半阴性植物，有较强的耐寒和耐旱能力，但是不耐涝。百合属植物种类丰富，全球约有野生百合110-115种，主要分布在亚洲东部、欧洲和北美等地。中国作为百合主要原产地之一，有其中至少55种(23个原种和32个变种)，是世界野生百合分布中心。商品百合是野生百合经过人工杂交选育得到的，根据亲本来源不同，北美百合协会将百合划分为东方百合(oriental,o)、亚洲百合(asiatic,a)、麝香百合(longiflorum,l)、新铁炮百合(formolongi,f)、喇叭百合(trumpet,t)等不同品系。东方百合‘索邦’花朵较大呈粉红色，花瓣具有白边，花香浓郁，广受消费者喜爱，市场销量一直居粉色系百合前三之列。

2、由于我国花卉产业起步较晚，在百合的生产、育种上面临众多问题，由于使用鳞茎扦插等无性繁殖方式，百合的种球在繁殖过程中存在种质退化、病害严重等情况，其病害可大致分为生理性、病毒性、真菌性、细菌性病害四大类型。其中真菌性病害最为普遍，尤其是灰霉病已经成为严重限制百合生产的重要因素之一，目前，对于灰霉病的治理主要还是以化学防范为主，但是化学方法可能造成环境污染、食品安全及耐药性等问题。随着栽培技术的发展逐步出现生物防治方法，杜艳丽发现康宁霉素对‘索邦’百合灰霉病有一定抑制效果。但是由于生物制剂的适用性窄及昂贵等问题，生物防治的使用也受到很大的限制。基因工程技术的发展，使利用基因编辑和分子育种的手段提高观赏植物抗逆性变得切实可行，其较生物和化学防治有较强的优势；

3、苯丙氨酸解氨酶作为苯丙烷代谢途径的第一个限制性内切酶，参与植物多种提高抗性的次生代谢物的合成，在植物生长发育和应答胁迫上都发挥着不可替代的作用。因此研究苯丙氨酸解氨酶的蛋白特性及在百合中的表达特性和应答模式有助于深入了解其调控机理，为进行百合抗性育种奠定基础。

4、目前，在模式植物中苯丙氨酸解氨酶基因的分子调控机理研究得较为清楚，但在百合中有关苯丙氨酸解氨酶基因的表达调控机理研究较少。苯丙氨酸解氨酶在百合中大多局限于从植物组织提取pal蛋白检测酶活及蛋白结构分析等研究，而百合中苯丙氨酸解氨酶基因的数目及功能等都没有得到明确，在‘索邦’百合中，苯丙氨酸解氨酶基因如何通过调控苯丙烷类代谢途径参与抗病机制尚未被明确阐述，对于lhsorpal基因的作用机理还有待研究。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，本发明从‘索邦’百合感染灰霉病转录组数据库中筛选得到lhsorpa1l2基因，通过克隆验证明确lhsorpal2基因的表达诱导特性及对百合抗病及抗逆性的影响，为培育具有较强抗性的百合新品种提供分子理论基础。

2、为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

3、‘索邦’百合苯丙氨酸解氨酶基因lhsorpal2，所述lhsorpal2的核苷酸序列如序列表seq id no.1所示。

4、进一步的，所述lhsorpal2最大orf框2118bp，编码705个氨基酸；

5、进一步的，‘索邦’百合苯丙氨酸解氨酶基因lhsorpal2的编码蛋白序列如序列表seq id no.2所示。

6、进一步的，所述lhsorpal2蛋白分子量为76.5kda，理论等电点为6.04，为稳定的亲水蛋白；

7、本发明的另一目的在于，提供‘索邦’百合苯丙氨酸解氨酶基因lhsorpal2在抵抗生物和/或非生物胁迫中的应用。

8、进一步的，所述生物和/或非生物胁迫包括但不限于灰霉菌及尖孢镰刀菌侵染；sa、ja、eth激素处理以及高温低温。

9、本发明的另一目的在于，提供‘索邦’百合苯丙氨酸解氨酶基因lhsorpal2在培育抗生物和/或非生物胁迫百合中的应用。

10、本发明的有益效果：

11、本发明的‘索邦’百合苯丙氨酸解氨酶基因lhsorpal2，lhsorpal2最大orf框2118bp，编码705个氨基酸；lhsorpal2蛋白分子量为76.5kda，理论等电点为6.04，为稳定的亲水蛋白；lhsorpal2的核苷酸序列如序列表seq idno.1所示本发明从‘索邦’百合感染灰霉病转录组数据库中筛选得到，通过克隆lhsorpal基因、基因蛋白序列及结构分析、原核表达重组蛋白分析、组织表达及诱导特性分析、超表达载体的构建、转基因植株的抗性分析，明确lhsorpal基因的表达诱导特性及对百合抗病及抗逆性的影响，丰富对百合的抗病及抗逆分子机理的认识，并为培育具有较强抗性的百合新品种提供分子理论基础；

12、本发明的‘索邦’百合苯丙氨酸解氨酶基因lhsorpal2在抵抗生物和/或非生物胁迫中的应用，用灰霉菌及尖孢镰刀菌侵染后，lhsorpal2基因均被明显诱导表达；sa、ja、eth等激素处理后，lhsorpal2基因也被诱导表达；高温低温则显著诱导lhsorpal2的表达量；结果表明lhsorpal2基因在植物抵抗生物及非生物胁迫时具有重要作用。

13、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.‘索邦’百合苯丙氨酸解氨酶基因lhsorpal2，其特征在于：所述lhsorpal2的核苷酸序列如序列表seq id no.1所示。

2.如权利要求1所述的‘索邦’百合苯丙氨酸解氨酶基因lhsorpal2，其特征在于：所述lhsorpal2最大orf框2118bp，编码705个氨基酸。

3.如权利要求1所述的‘索邦’百合苯丙氨酸解氨酶基因lhsorpal2，其特征在于：所述‘索邦’百合苯丙氨酸解氨酶基因lhsorpal2的编码蛋白序列如序列表seq id no.2所示。

4.如权利要求3所述的‘索邦’百合苯丙氨酸解氨酶基因lhsorpal2，其特征在于：所述lhsorpal2蛋白分子量为76.5kda，理论等电点为6.04，为稳定的亲水蛋白。

5.‘索邦’百合苯丙氨酸解氨酶基因lhsorpal2在抵抗生物和/或非生物胁迫中的应用。

6.如权利要求5所述的‘索邦’百合苯丙氨酸解氨酶基因lhsorpal2在抵抗生物和/或非生物胁迫中的应用，其特征在于：所述生物和/或非生物胁迫包括但不限于灰霉菌及尖孢镰刀菌侵染；sa、ja、eth激素处理以及高温低温。

7.‘索邦’百合苯丙氨酸解氨酶基因lhsorpal2在培育抗生物和/或非生物胁迫百合中的应用。

技术总结
本发明公开百合苯丙氨酸解氨酶基因LhSorPAL2及应用，涉及基因工程技术领域。所述LhSorPAL1的核苷酸序列如序列表SEQ ID No.1所示；本发明从‘索邦’百合感染灰霉病转录组数据库中筛选得到，通过克隆LhSorPAL基因、基因蛋白序列及结构分析、原核表达重组蛋白分析、组织表达及诱导特性分析、超表达载体的构建、转基因植株的抗性分析，明确LhSorPAL基因的表达诱导特性及对百合抗病及抗逆性的影响，用灰霉菌及尖孢镰刀菌侵染后，LhSorPAL2基因被明显诱导表达；SA、JA、ETH等激素处理后，LhSorPAL2基因也被诱导表达；高温低温则显著诱导LhSorPAL2的表达量；结果表明LhSorPAL2基因在植物抵抗生物及非生物胁迫时具有重要作用。

技术研发人员：刘道凤,左如梦,柴楠,谭丽君,眭顺照
受保护的技术使用者：西南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15