抗芜菁花叶病毒的eIF(iso)4E突变体及其应用

本发明涉及病毒病生物防治，具体涉及一种抗芜菁花叶病毒的eif(iso)4e突变体及其应用。

背景技术：

1、eif4e(eukaryotic translation inititon factor 4e)是真核生物中一种能够与mrna帽子或帽子类似物特异性结合的帽结合蛋白。eif(iso)4e是eif4e的异构体，在植物中，eif(iso)4e与eif4e结构相似，都存在于翻译起始复合体，但是，eif(iso)4e与eif4e的氨基酸序列同源性一般不超过50％，推测二者可能具有不同的生理功能。

2、芜菁花叶病毒(turnip mosaic virus，tumv)是一种世界性的植物病原，tumv可以侵染多种十字花科植物，如油菜、白菜、芜菁、甘蓝、抱子甘蓝、羽衣甘蓝、青花菜、花椰菜等。不同的tumv株系侵染的作物症状也表现不同，苋科导致局部单斑症状，黎科表现为系统坏死，茄科会出现皱缩、系统坏死。十字花科一般表现为花叶、坏死、皱缩和矮化等症状，但不同种属表现也不一样，侵染白菜类作物后，有皱缩、脉明、矮化等症状；侵染甘蓝类作物后，其主要症状有叶片松散、坏死斑、畸形等；侵染甘蓝型油菜类作物后，有植株矮化，叶脉网状呈褐色坏死、枯斑、甚至全株坏死等主要症状。

3、在作物生产过程中，tumv给作物的产量和品质造成重大影响，因此科研工作者越来越重视对病毒抗性基因及病毒抗性机理的研究。目前植物中已经定位克隆了一些隐形抗病毒基因，其中多数基因与翻译起始因子(eifs)相关。马铃薯y病毒属病毒的vpg蛋白可以选择性地和eifs相互作用，有报道tumv通过其病毒vpg与寄主拟南芥的eif(iso)4e互作以侵染寄主，因此，对eif(iso)4e的关键位点进行突变以提高对tumv的抗性是当前抗病毒研究的方向之一。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种抗芜菁花叶病毒的eif(iso)4e突变体及其应用。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的第一方面，提供一种抗芜菁花叶病毒的eif(iso)4e突变体，所述eif(iso)4e突变体的氨基酸序列如seq id no.1所示。

4、上述eif(iso)4e突变体，是将拟南芥eif(iso)4e蛋白的第37位的天冬氨酸突变为甘氨酸。

5、本发明的第二方面，提供上述eif(iso)4e突变体的编码基因。

6、作为优选，所述编码基因为如下i)或ii)所示的核酸分子：

7、i)核苷酸序列是seq id no.2所示的核酸分子；

8、ii)除i)以外的编码seq id no.1所示氨基酸序列的核酸分子。

9、本发明的第三方面，提供包含上述编码基因的重组表达载体或工程菌。

10、本发明的第四方面，提供上述eif(iso)4e突变体在如下(1)或(2)中的应用：

11、(1)防治芜菁花叶病毒；

12、(2)制备防治芜菁花叶病毒的产品。

13、本发明的第五方面，提供上述eif(iso)4e突变体的编码基因或者包含上述编码基因的重组表达载体或工程菌在如下(1)或(2)中的应用：

14、(1)防治芜菁花叶病毒；

15、(2)培育抗芜菁花叶病毒的植物品种。

16、本发明的第六方面，提供一种提高拟南芥对芜菁花叶病毒抗性的方法，包括以下步骤：

17、将拟南芥eif(iso)4e蛋白的第37位的天冬氨酸突变为甘氨酸。

18、本发明的有益效果：

19、本发明研究发现，将拟南芥eif(iso)4e蛋白的第37位的天冬氨酸突变为甘氨酸，能够提高拟南芥对芜菁花叶病毒的抗性，该位点是决定拟南芥对芜菁花叶病毒抗性的关键氨基酸位点，为后续抗病育种过程提供理论基础和解决方案。而直接敲除eif(iso)4e会对一些植物生长发育造成影响，且可能加强寄主对其他病毒的易感性，而通过对eif(iso)4e的氨基酸进行点突变以获得抗病毒性能，其更加安全有效。

技术特征：

1.一种抗芜菁花叶病毒的eif(iso)4e突变体，其特征在于，所述eif(iso)4e突变体的氨基酸序列如seq id no.1所示。

2.权利要求1所述的eif(iso)4e突变体的编码基因。

3.根据权利要求2所述的编码基因，其特征在于，所述编码基因为如下i)或ii)所示的核酸分子：

4.包含权利要求3所述编码基因的重组表达载体或工程菌。

5.权利要求1所述的eif(iso)4e突变体在如下(1)或(2)中的应用：

6.权利要求2或3所述的编码基因或者权利要求4所述的重组表达载体或工程菌在如下(1)或(2)中的应用：

7.一种提高拟南芥对芜菁花叶病毒抗性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种抗芜菁花叶病毒的eIF(iso)4E突变体及其应用，属于病毒病生物防治技术领域。所述eIF(iso)4E突变体的氨基酸序列如SEQ ID No.1所示。本发明研究发现，将拟南芥eIF(iso)4E蛋白的第37位的天冬氨酸突变为甘氨酸，能够提高拟南芥对芜菁花叶病毒的抗性，该位点是决定拟南芥对芜菁花叶病毒抗性的关键氨基酸位点，为后续抗病育种过程提供理论基础和解决方案。

技术研发人员：耿超,李向东,周令希,刘灵芝,田延平
受保护的技术使用者：山东农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/12