本发明属于植物基因工程，具体涉及基于higs技术靶向根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase培育抗根肿病植物的方法及其所使用的生物材料。
背景技术：
1、根肿病是芸薹根肿菌侵染而引发的一种世界性土传病害，危害油菜、白菜等大多数十字花科作物及一些非十字花科植物，导致作物减产甚至绝收。根肿菌的休眠孢子可以在土壤休眠多年，并且土地一旦被该病菌感染，就很难清除干净，导致该病害防控十分困难，已经成为制约十字花科油菜和蔬菜产业发展的重要因素。传统化学防治手段不仅成本高，且对环境和人畜造成很大危害，由于根肿菌生理小种混杂，抗性品种难以完全防治，还存在抗性丢失等问题。因而，培育新型抗根肿病材料具有重要意义。
2、寄主诱导的基因沉默(host-inducedgene silencing，higs)技术，即利用rnai原理，设计一段发夹结构的载体，携带病原特异性基因片段并转化到寄主植物中，转基因植物产生相应的dsrna和sirna，在寄主和病原物相互作用过程中进入病原物，降解病原物mrna，沉默靶标基因，以保护寄主植物免受病原物侵害(nunes anddean 2012，koch et al 2013，qi et al 2019)。
3、目前，基于higs的抗病性研究在各作物中广泛开展，如利用稻瘟病菌致病基因moap1构建higs转基因水稻，发现转基因水稻对11株稻曲病菌均表现出抗性，且病原菌孢子和菌丝体的生长受到抑制(guo et al 2019)。条锈菌中mapk途径的psfuz7是重要致病因子，通过higs构建成功两个对条锈菌有较强抗性的小麦株系(zhu et al 2017)。利用higs技术在棉花中引入针对硫胺素转运蛋白的dsrna，成功生成了两个稳定的转基因品系，与野生型相比，大丽轮枝菌在rnai棉花根部的定殖和传播显着减少，病情指数显着下降。在田间条件下，rnai转基因棉花也表现出显著增强的抗病性和产量(wang et al 2024)。
4、肽基脯氨酰顺反异构酶(peptidyl-prolyl cis/trans isomerases，ppiases)广泛存在于生物体内，如在拟南芥中参与各种生理过程，包括转录调控、器官发生、光合和激素信号通路、应激适应和防御反应(barbosa andpark 2019)，人类的pin1是研究最广泛的ppiase之一，其在各种肿瘤发生过程中起着关键作用(caligiuri et al 2023)。然而，关于肽基脯氨酰顺反异构酶在抗根肿病方面的研究未有报道。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供基于higs技术靶向根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase培育抗根肿病植物的方法及其所使用的生物材料，基于higs技术将靶向根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppias的特异性基因片段转入目的植物中，可以培育获得抗根肿病的植物，丰富抗根肿病种质资源。
2、本发明提供了根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase或编码根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase的pbppiase基因在调控植物根肿病抗性和/或培育抗根肿病植物中的应用，所述根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase包括根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 1或根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 2，所述根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 1和根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 2的氨基酸序列分别如seq idno.1和seq id no.2所示。
3、优选的，负调控所述pbppiase基因在提高植物根肿病抗性和/或培育抗根肿病植物中的应用。
4、本发明提供了靶向pbppiase基因的dna分子在提高植物根肿病抗性和/或培育抗根肿病植物中的应用；所述pbppiase基因编码根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase，所述根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase包括根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 1或根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 2，所述根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase1和根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 2的氨基酸序列分别如seq id no.1和seq idno.2所示。
5、优选的，所述靶向pbppiase基因的dna分子包括靶向pbppiase基因转录的mrna的dna分子；所述pbppiase基因包括编码根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 1的pbppiase1基因或编码根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 2的pbppiase 2基因，所述pbppiase 1基因和pbppiase 2基因的核苷酸序列分别如seq id no.3和seq id no.4所示。
6、优选的，所述靶向pbppiase基因转录的mrna的dna分子包括靶向pbppiase 1基因转录的mrna的第一dna分子或靶向pbppiase 2基因转录的mrna的第二dna分子，所述第一dna分子和第二dna分子的核苷酸序列分别如seq id no.5和seq id no.6所示。
7、本发明还提供了与根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase相关的生物材料，所述生物材料包括下述1)-7)中的任意一项或多项：
8、1)靶向pbppiase基因转录的mrna的dna分子，所述pbppiase基因编码根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase，所述根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase包括根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 1或根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 2，所述根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 1和根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 2的氨基酸序列分别如seq id no.1和seq id no.2所示；
9、2)含有1)所述dna分子的表达盒；
10、3)含有1)所述dna分子的重组表达载体；
11、4)含有2)所述表达盒的重组表达载体；
12、5)含有1)所述dna分子的工程菌；
13、6)含有2)所述表达盒的工程菌；
14、7)含有3)或4)所述的重组表达载体的工程菌。
15、优选的，1)所述dna分子包括靶向pbppiase 1基因转录的mrna的第一dna分子或靶向pbppiase 2基因转录的mrna的第二dna分子，所述第一dna分子和第二dna分子的核苷酸序列分别如seq id no.5和seq id no.6所示。
16、本发明还提供了上述技术方案所述生物材料在提高植物根肿病抗性和/或培育抗根肿病植物中的应用。
17、本发明还提供了一种培育抗根肿病植物和/或提高植物根肿病抗性的方法，包括：向目的植物中导入靶向pbppiase基因转录的mrna的dna分子，得到所述抗根肿病植物，所述抗根肿病植物对根肿病菌的抗性高于所述目的植物；
18、所述pbppiase基因编码根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase，所述根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase包括根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 1或根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 2，所述根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 1和根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 2的氨基酸序列分别如seq id no.1和seq id no.2所示。
19、有益效果：
20、本发明提供了根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase或编码根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase的pbppiase基因在调控植物根肿病抗性和/或培育抗根肿病植物中的应用，具体提供了靶向pbppiase基因的dna分子在提高植物根肿病抗性和/或培育抗根肿病植物中的应用。本发明结合根肿病病原菌根肿菌的基因组和组转录，筛选出根肿菌在根毛侵染阶段和皮层侵染阶段都高水平表达的根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 1和pbppiase 2，选择300-500bp大小的靶向目的基因片段来构建higs的rnai载体，转化至目的植物中，通过根肿菌抗病性试验表明：四个靶向根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 1-rnai和pbppiase2-rnai的转基因植株株系显示较好的抗病表型，表明顺反异构酶pbppiase1和pbppiase 2可以作为抗根肿病的基因资源，以用于提高植物对根肿菌的抗性或培育抗根肿病植物。
1.根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase或编码根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase的pbppiase基因在调控植物根肿病抗性和/或培育抗根肿病植物中的应用，所述根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase包括根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 1或根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 2，所述根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 1和根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 2的氨基酸序列分别如seq id no.1和seq idno.2所示。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，负调控所述pbppiase基因在提高植物根肿病抗性和/或培育抗根肿病植物中的应用。
3.靶向pbppiase基因的dna分子在提高植物根肿病抗性和/或培育抗根肿病植物中的应用；所述pbppiase基因编码根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase，所述根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase包括根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 1或根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 2，所述根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 1和根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 2的氨基酸序列分别如seq id no.1和seq id no.2所示。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述靶向pbppiase基因的dna分子包括靶向pbppiase基因转录的mrna的dna分子；所述pbppiase基因包括编码根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase 1的pbppiase 1基因或编码根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase2的pbppiase 2基因，所述pbppiase 1基因和pbppiase 2基因的核苷酸序列分别如seq idno.3和seq id no.4所示。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述靶向pbppiase基因转录的mrna的dna分子包括靶向pbppiase 1基因转录的mrna的第一dna分子或靶向pbppiase 2基因转录的mrna的第二dna分子，所述第一dna分子和第二dna分子的核苷酸序列分别如seq id no.5和seq id no.6所示。
6.与根肿菌肽基脯氨酰顺反异构酶pbppiase相关的生物材料，其特征在于，所述生物材料包括下述1)-7)中的任意一项或多项：
7.根据权利要求6所述的生物材料，其特征在于，1)所述dna分子包括靶向pbppiase1基因转录的mrna的第一dna分子或靶向pbppiase 2基因转录的mrna的第二dna分子，所述第一dna分子和第二dna分子的核苷酸序列分别如seq id no.5和seq id no.6所示。
8.权利要求7或8所述生物材料在提高植物根肿病抗性和/或培育抗根肿病植物中的应用。
9.一种培育抗根肿病植物和/或提高植物根肿病抗性的方法，其特征在于，包括：向目的植物中导入靶向pbppiase基因转录的mrna的dna分子，得到所述抗根肿病植物，所述抗根肿病植物对根肿病菌的抗性高于所述目的植物；
