小麦根腐线虫效应蛋白Pc-NEX2及编码基因与应用

本发明涉及生物基因工程，更具体的说是涉及根腐线虫效应蛋白pc-nex2及编码基因与应用。

背景技术：

1、根腐线虫又称短体线虫，属于迁移性内寄生线虫，严重危害小麦、玉米、大豆、花生、山药等多种粮食作物和经济作物。根腐线虫是一种迁移性植物根内寄生线虫，其主要通过穿刺、取食植株根部表皮组织，导致寄主植物根系部分功能丧失，影响水分吸收和营养运输。植物根部侵染后，地上部分通常表现出发育不良、叶片黄化和生长参差不齐等症状，对农作物的产量造成严重影响。

2、植物寄生线虫二龄幼虫(j2)孵化后在土壤中移动以寻找合适的寄主，利用口针从腺体分泌一系列的效应因子破坏寄主细胞壁，侵入韧皮部后移动迁移至根尖分生区附近促进取食位点的形成。在线虫的整个侵染过程中，效应蛋白在线虫取食位点的建立和维持的过程中都发挥了作用。线虫的多个器官均可以合成效应蛋白，并通过化感器、食道腺、侧位腺等分泌部位将其分泌到寄主细胞进而促进自身的侵染和寄生。线虫分泌的效应蛋白导致寄主植物细胞的形态、生理、生物化学和代谢发生重大变化，从而有利于线虫侵染和获得营养。近年来，植物病原物效应蛋白与寄主相互作用分子机制的研究已逐渐成为植物病理学领域的热点。

3、咖啡短体线虫(pratylenchus coffeae)作为危害最为严重的根腐线虫之一，由于其定殖和适应能力强，严重危害多种粮食作物和经济作物，该线虫寄生致病效应蛋白的研究刚刚起步，对其防治仍缺少有效的靶标和方法。

4、因此，挖掘和筛选咖啡短体线虫新的效应蛋白，研究其在咖啡短体线虫侵染致病等过程中的生物学功能及其与寄主互作的分子机制，将其作为靶标用于抗线虫植物的制备，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种根腐线虫效应蛋白pc-nex2及编码基因与应用。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种小麦根腐线虫效应蛋白pc-nex2，所述效应蛋白pc-nex2的氨基酸序列如seqid no：1所示，长度为324个氨基酸。

4、本发明的另一目的是，提供上述效应蛋白pc-nex2的编码基因pc-nex2，所述编码基因pc-nex2的核苷酸序列如seq id no：2所示，长度为975个核苷酸。

5、本发明的另一目的是，提供上述编码基因pc-nex2的dsrna，所述dsrna的核苷酸序列如seq id no：4所示。

6、本发明的另一目的是，提供降低上述编码基因pc-nex2表达水平的基因工具在防治根腐线虫或者在制备防治根腐线虫产品中的应用。

7、作为优选的技术方案，所述基因工具为以下任意一种：

8、a、靶向pc-nex2基因的dsrna、sirna、mirna、核酶或shrna；

9、b：含有a的重组载体或重组病毒；

10、c：含有a或含有b的重组细胞系或重组菌。

11、本发明的另一目的是，提供一种防治根腐线虫的产品，含有上述的基因工具。

12、本发明的另一目的是，提供一种防治根腐线虫的方法，将上述的产品接种于植物根部。

13、作为优选的技术方案，所述植物为单子叶植物或双子叶植物。

14、更优选的，所述植物为玉米、烟草、胡萝卜、小麦、大豆、花生、山药。

15、本发明的另一目的是，提供上述编码基因pc-nex2的原位杂交探针，所述原位杂交探针的核苷酸序列如seq id no：3所示。

16、本发明的另一目的是，提供上述原位杂交探针在利用原位杂交方法检测植物组织中根腐线虫pc-nex2基因的mrna水平中的应用。

17、与现有技术相比，本发明公开提供了一种根腐线虫pc-nex2蛋白及其编码基因，基于该基因设计的原位杂交探针显示编码基因pc-nex2在咖啡短体线虫食道腺细胞中表达，且在不同发育阶段的表达水平不同，基于该基因设计的dsrna可降低咖啡短体线虫的繁殖和致病能力，因此利用该蛋白或其编码基因进行生物防控具有重大价值；且对于短体线虫致病机理研究以及抗线虫植物制备提供了理论基础。

技术特征：

1.一种小麦根腐线虫效应蛋白pc-nex2，其特征在于，所述效应蛋白pc-nex2的氨基酸序列如seq id no：1所示。

2.权利要求1所述效应蛋白pc-nex2的编码基因pc-nex2，其特征在于，所述编码基因pc-nex2的核苷酸序列如seq id no：2所示。

3.权利要求2所述编码基因pc-nex2的dsrna，其特征在于，所述dsrna的核苷酸序列如seq id no：4所示。

4.降低权利要求2编码基因pc-nex2表达水平的基因工具在防治根腐线虫或者在制备防治根腐线虫产品中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，所述基因工具为以下任意一种：

6.一种防治根腐线虫的产品，其特征在于，含有权利要求5所述的基因工具。

7.一种防治根腐线虫的方法，其特征在于，将权利要求6所述的产品接种于植物根部。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述植物为单子叶植物或双子叶植物。

9.权利要求2所述编码基因pc-nex2的原位杂交探针，其特征在于，所述原位杂交探针的核苷酸序列如seq id no：3所示。

10.权利要求9所述原位杂交探针在利用原位杂交方法检测植物组织中根腐线虫pc-nex2基因的mrna水平中的应用。

技术总结
本发明公开了一种根腐线虫效应蛋白Pc‑NEX2，所述效应蛋白Pc‑NEX2的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示，其编码基因Pc‑NEX2的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示，涉及生物基因工程技术领域。基于该基因设计的原位杂交探针显示编码基因Pc‑NEX2在咖啡短体线虫食道腺细胞中表达，且在不同发育阶段的表达水平不同，基于该基因设计的dsRNA可降低咖啡短体线虫的繁殖和致病能力，因此利用该蛋白或其编码基因进行生物防控具有重大价值；且对于短体线虫致病机理研究以及抗线虫植物制备提供了理论基础。

技术研发人员：高海峰,李宇,李广阔,王珂,沈煜洋,李洪连,孙梦茹,邓菲菲,刘菲,白微微
受保护的技术使用者：新疆农业科学院植物保护研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15