RU2483109C1 - WHEAT GENES Triticum kiharae, CODING ANTIMICROBIAL PEPTIDES - Google Patents

WHEAT GENES Triticum kiharae, CODING ANTIMICROBIAL PEPTIDES Download PDF

Info

Publication number
RU2483109C1
RU2483109C1 RU2011150409/10A RU2011150409A RU2483109C1 RU 2483109 C1 RU2483109 C1 RU 2483109C1 RU 2011150409/10 A RU2011150409/10 A RU 2011150409/10A RU 2011150409 A RU2011150409 A RU 2011150409A RU 2483109 C1 RU2483109 C1 RU 2483109C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seq
residues
peptides
kiharae
wheat
Prior art date
Application number
RU2011150409/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Игоревна Одинцова
Анна Александровна Славохотова
Виталий Анатольевич Пухальский
Татьяна Викторовна Коростылева
Екатерина Александровна Истомина
Любовь Леонидовна Уткина
Ярослав Алексеевич Андреев
Цезий Алексеевич Егоров
Евгений Александрович Рогожин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей генетики им.Н.И.Вавилова Российской академии наук (ИОГенРАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей генетики им.Н.И.Вавилова Российской академии наук (ИОГенРАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей генетики им.Н.И.Вавилова Российской академии наук (ИОГенРАН)
Priority to RU2011150409/10A priority Critical patent/RU2483109C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2483109C1 publication Critical patent/RU2483109C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnologies.
SUBSTANCE: wheat gene Triticum kiharae is presented, having nucleotide sequence SEQ ID No.1, which codes antimicrobial peptides of Kiharae wheat Triticum kiharae Tk-AMP.
EFFECT: invention makes it possible to create plants resistant to pathogenes using methods of genetic engineering.
1 cl, 3 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области биотехнологии растений, конкретно к защитным генам растений, кодирующим антимикробные пептиды (AMP), и может быть использовано для создания сельскохозяйственных культур, устойчивых к патогенам.The invention relates to the field of plant biotechnology, specifically to plant protective genes encoding antimicrobial peptides (AMP), and can be used to create pathogen resistant crops.

Потери урожая, вызванные патогенами растений (грибами, бактериями, вирусами, вироидами) и насекомыми-вредителями, могут достигать 45% [Oerke E.C., Dehne H.W., Schönbeck F., Weber A. Crop Production and Crop Protection: Estimated Losses in Major Food and Cash Crops. - 1994.- Elsevier, Amsterdam]. Другим негативным аспектом воздействия патогенов является снижение качества продукции. Например, присутствие микотоксинов Fusarium sp. в зерне делает его токсичным для человека и животных. В связи со стремительным ростом населения Земли проблема повышения урожайности сельскохозяйственных культур становится особенно актуальной. В настоящее время для решения этой задачи применяют: ротационное земледелие, традиционную селекцию, направленную на получение устойчивых форм, и химические средства защиты растений. Традиционные методы селекции не всегда эффективны из-за их длительности и отсутствия в ряде случаев источников устойчивости. Использование средств химической защиты растений является дорогостоящим и представляет угрозу экологической безопасности.Crop losses caused by plant pathogens (fungi, bacteria, viruses, viroids) and pests can reach 45% [Oerke EC, Dehne HW, Schönbeck F., Weber A. Crop Production and Crop Protection: Estimated Losses in Major Food and Cash Crops. - 1994.- Elsevier, Amsterdam]. Another negative aspect of the impact of pathogens is the decline in product quality. For example, the presence of mycotoxins Fusarium sp. in grain makes it toxic to humans and animals. In connection with the rapid growth of the Earth's population, the problem of increasing the yield of agricultural crops is becoming especially relevant. Currently, to solve this problem, they use: rotational farming, traditional breeding aimed at obtaining sustainable forms, and chemical plant protection products. Traditional breeding methods are not always effective because of their duration and the absence in some cases of sources of stability. The use of chemical plant protection products is expensive and poses a threat to environmental safety.

Альтернативой повышения устойчивости сельскохозяйственных культур к патогенам и насекомым-вредителям, а также к другим стрессовым факторам окружающей среды абиотической природы (засухе, засоленности почвы и пр.) служит генетическая инженерия, которая позволяет встраивать чужеродные гены, обусловливающие устойчивость, в геномы культурных растений.An alternative to increasing the resistance of crops to pathogens and insect pests, as well as to other stressful environmental factors of an abiotic nature (drought, soil salinity, etc.) is genetic engineering, which allows the integration of foreign genes that determine resistance into the genomes of cultivated plants.

Применение методов генной инженерии для трансформации растений открывает новые возможности создания культур, обладающих широкой устойчивостью к патогенам, вредителям, а также абиотическому стрессу (засухе, засоленности почвы и др.). Работы по получению резистентных сортов сельскохозяйственных культур с использованием технологий рекомбинантных ДНК были выполнены около 20 лет назад [Andrews R.E., Faust R.M., Wabiko H., Raymond K.C., Bulla L.A. The biotechnology of Bacillus thuringiensis. // Crit. Rev. Biotech. - 1987. - Vol.6. - P.163-232. Vaeck M., Reynaerts A., Höfne H., Jansens S., De Beuckeleer M., Dean C., Zabeau M., Van Montagu M., Leemans J. Transgenic plants protected from insect attack. // Nature - 1987. - Vol.328. - P.33-37]. С использованием гена инсектицидного белка бактерии Bacillus thuringiensis были получены трансгенные растения табака, устойчивые по отношению к паразитическим личинкам бабочки Manducta sexta. С тех пор, по крайней мере, 10 генов энтомотоксинов из Bacillus thuringiensis были перенесены и экспрессированы как минимум в 26 видах растений, приобретших устойчивость к некоторым насекомым-вредителям [Schuler Т.Н., Poppy G.M., Kerry B.R., Denholm I. Insect-resistant transgenic plants. // Trends Biotech. - 1998. - Vol.16. - P.168-175]. Значительная часть мирового урожая приходится сегодня на долю Bt-трансформированных продуктов (сайт Департамента сельского хозяйства США: www.aphis.usda.gov). Тем не менее, до сих пор не решен вопрос о безопасности Bt-содержащих продуктов для человека, а также об их влиянии на окружающую среду [Vazquez-Padron R.I., Moreno-Fierros L., Neri-Bazan L., Martinez-Gil A.F., de-la-Riva G.A., Lopez-Revilla R. Characterization of the mucosal and systemic immune response induced by Cry1Ac protein from Bacillus thuringiensis HD 73 in mice. // Braz J Med Biol Res. - 2000. - Vol.33. - P.147-155. Yu H.L., Li Y.H., Wu K.M. Risk assessment and ecological effects of transgenic Bacillus thuringiensis crops on non-target organisms. // J Integr Plant Biol. - 2011. - Vol.53. - P.520-538]. В то время как с использованием методов генетической инженерии удалось достичь существенных успехов в создании сортов, устойчивых к насекомым-вредителям, на рынке до сих пор не представлены культуры, устойчивые к грибным и бактериальным заболеваниям.The use of genetic engineering methods for plant transformation opens up new possibilities for creating crops that are widely resistant to pathogens, pests, and abiotic stress (drought, soil salinity, etc.). Work on producing resistant cultivars using recombinant DNA technologies was carried out about 20 years ago [Andrews R.E., Faust R.M., Wabiko H., Raymond K.C., Bulla L.A. The biotechnology of Bacillus thuringiensis. // Crit. Rev. Biotech - 1987. - Vol.6. - P.163-232. Vaeck M., Reynaerts A., Höfne H., Jansens S., De Beuckeleer M., Dean C., Zabeau M., Van Montagu M., Leemans J. Transgenic plants protected from insect attack. // Nature - 1987. - Vol. 328. - P.33-37]. Using the gene for the insecticidal protein of the bacterium Bacillus thuringiensis, transgenic tobacco plants resistant to the parasitic larvae of the Manducta sexta butterfly were obtained. Since then, at least 10 entomotoxin genes from Bacillus thuringiensis have been transferred and expressed in at least 26 plant species that have become resistant to certain pests [Schuler T.N., Poppy GM, Kerry BR, Denholm I. Insect- resistant transgenic plants. // Trends Biotech. - 1998 .-- Vol.16. - P.168-175]. A significant portion of the global crop today falls on Bt-transformed products (US Department of Agriculture website: www.aphis.usda.gov). However, the issue of the safety of Bt-containing products for humans, as well as their impact on the environment [Vazquez-Padron RI, Moreno-Fierros L., Neri-Bazan L., Martinez-Gil AF, de-la-Riva GA, Lopez-Revilla R. Characterization of the mucosal and systemic immune response induced by Cry1Ac protein from Bacillus thuringiensis HD 73 in mice. // Braz J Med Biol Res. - 2000. - Vol. 33. - P.147-155. Yu H.L., Li Y.H., Wu K.M. Risk assessment and environmental effects of transgenic Bacillus thuringiensis crops on non-target organisms. // J Integr Plant Biol. - 2011 .-- Vol. 53. - P.520-538]. While using genetic engineering methods, significant success has been achieved in creating varieties resistant to insect pests, crops resistant to fungal and bacterial diseases are still not available on the market.

В настоящее время для повышения устойчивости сельскохозяйственных культур более перспективным считается подход, направленный на усиление защитного потенциала самих растений, как за счет активации экспрессии собственных защитных генов, так и за счет встраивания генов защитных соединений из других видов растений, в частности дикорастущих, которые, в отличие от культурных растений, более устойчивы к патогенным микроорганизмам. Наибольший интерес в этом направлении представляют гены антимикробных пептидов. Антимикробные пептиды обладают широким спектром антимикробного действия, не вызывают появления устойчивых форм, и их гены могут быть непосредственно встроены в геном чувствительных к патогенам растений.At present, to increase the stability of crops, an approach is considered more promising, aimed at enhancing the protective potential of the plants themselves, both by activating the expression of their own protective genes and by embedding the genes of protective compounds from other plant species, in particular wild plants, which, in Unlike cultivated plants, they are more resistant to pathogenic microorganisms. The genes of antimicrobial peptides are of the greatest interest in this direction. Antimicrobial peptides have a wide spectrum of antimicrobial activity, do not cause the appearance of resistant forms, and their genes can be directly integrated into the genome of plants sensitive to pathogens.

Известна наиболее близкая к заявленной нуклеотидная последовательность АК333848.1 из мягкой пшеницы Triticum aestivum [Kawaura К., Mochida К., Enju A., Totoki Y., Toyoda A., Sakaki Y., Kai C., Kawai J., Hayashizaki Y., Seki M., Shinozaki K., Ogihara Y. Assessment of adaptive evolution between wheat and rice as deduced from full-length common wheat cDNA sequence data and expression patterns. // BMC Genomics. - 2009. - Vol.10. - P.271]. Продукт, кодируемый данной последовательностью, неизвестен, и его биологическая активность не установлена, что исключает возможность использования данной последовательности для трансформации растений с целью повышения их устойчивости к патогенам.Known to the claimed nucleotide sequence AK333848.1 from common wheat Triticum aestivum [Kawaura K., Mochida K., Enju A., Totoki Y., Toyoda A., Sakaki Y., Kai C., Kawai J., Hayashizaki Y ., Seki M., Shinozaki K., Ogihara Y. Assessment of adaptive evolution between wheat and rice as deduced from full-length common wheat cDNA sequence data and expression patterns. // BMC Genomics. - 2009 .-- Vol.10. - P.271]. The product encoded by this sequence is unknown, and its biological activity has not been established, which excludes the possibility of using this sequence to transform plants in order to increase their resistance to pathogens.

Изобретение решает задачу расширения ассортимента защитных генов растений для использования в биотехнологии при создании новых форм растений, устойчивых к факторам внешней среды, с помощью методов генной инженерии.The invention solves the problem of expanding the assortment of plant protective genes for use in biotechnology when creating new plant forms that are resistant to environmental factors using genetic engineering methods.

Поставленная задача решается с помощью гена пшеницы Triticum kiharae, обладающего нуклеотидной последовательностью SEQ ID №1, кодирующей антимикробные пептиды, названные Tk-AMP, в том числе антимикробные пептиды ТК-AMP-L-2-2 и TK-AMP-S-2-5, проявляющие антифунгальную активность в тестах in vitro против Bipolaris sorokiniana, Fusarium graminearum и Fusarium oxysporum в микромолярных концентрациях (Таблице 1). Это означает, что их гены можно использовать для повышения устойчивости растений к патогенам с использованием методов генетической инженерии.The problem is solved using the wheat gene Triticum kiharae with the nucleotide sequence of SEQ ID No. 1 encoding antimicrobial peptides called Tk-AMP, including antimicrobial peptides TK-AMP-L-2-2 and TK-AMP-S-2- 5, exhibiting antifungal activity in in vitro tests against Bipolaris sorokiniana, Fusarium graminearum and Fusarium oxysporum in micromolar concentrations (Table 1). This means that their genes can be used to increase the resistance of plants to pathogens using genetic engineering methods.

Таблица 1Table 1 Антифунгальные свойства пептидов TK-AMP-L-2-2 и TK-AMP-S-2-5, кодируемых нуклеотидной последовательностью Tk-AMP и выделенных из Triticum kiharae Dorof. et MiguschAntifungal properties of the peptides TK-AMP-L-2-2 and TK-AMP-S-2-5, encoded by the nucleotide sequence of Tk-AMP and isolated from Triticum kiharae Dorof. et migusch ГрибMushroom IC50, мкM*IC 50 , μM * TK-AMP-L-2-2TK-AMP-L-2-2 TK-AMP-S-2-5TK-AMP-S-2-5 Bipolaris sorokinianaBipolaris sorokiniana 15,515,5 14,514.5 Fusarium graminearumFusarium graminearum 6,56.5 7,07.0 Fusarium oxysporumFusarium oxysporum 8,58.5 8,08.0 *IC50 соответствует концентрации пептида, при которой достигается 50%-ное ингибирование спор гриба.* IC 50 corresponds to the concentration of the peptide at which 50% inhibition of fungal spores is achieved.

Нуклеотидная последовательность Tk-AMP (SEQ ID №1) соответствует кодирующей части кДНК (мРНК), полученной из незрелых семян пшеницы Кихара Triticum kiharae Dorof. et Migusch. Пшеница Кихара относится к семейству злаки (мятликовые) Gramineae (Poaceae), классу однодольные (лилиопсиды) Monocotyledones (Liliopsida), отделу покрытосеменные (цветковые) Magnoliophyta (Angiospermae).The nucleotide sequence of Tk-AMP (SEQ ID No. 1) corresponds to the coding portion of cDNA (mRNA) obtained from immature Kihara wheat seeds Triticum kiharae Dorof. et Migusch. Kihara wheat belongs to the family of cereals (bluegrass) Gramineae (Poaceae), the class of monocotyledonous (lilyopsids) Monocotyledones (Liliopsida), the department of angiosperms (flowering) Magnoliophyta (Angiospermae).

Нуклеотидная последовательность Tk-AMP кодирует белки-предшественники защитных пептидов TK-AMP-L-2-2 и TK-AMP-S-2-5 длиной 247-362 аминокислотных остатков, состоящие из N-концевого сигнального пептида длиной 25 аминокислотных остатков; пяти, шести или семи пептидных доменов длиной 27-44 остатков, разделенных сайтами специфического протеолиза; С-концевого продомена длиной 15-25 остатков.The nucleotide sequence of Tk-AMP encodes the precursor proteins of the protective peptides TK-AMP-L-2-2 and TK-AMP-S-2-5 with a length of 247-362 amino acid residues, consisting of an N-terminal signal peptide with a length of 25 amino acid residues; five, six or seven peptide domains 27-44 residues long, separated by sites of specific proteolysis; C-terminal prodomain 15-25 residues long.

Техническим результатом изобретения является кодирование нескольких (от пяти до семи) защитных пептидов одним геном.The technical result of the invention is the encoding of several (from five to seven) protective peptides in one gene.

Изобретение иллюстрируют следующие примеры.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1Example 1

Установление структуры кДНК пшеницы Кихара Triticum kiharae, кодирующей новые антимикробные пептиды TK-AMP-L-2-2 и TK-AMP-S-2-5. Аминокислотная последовательность пептидов TK-AMP-L-2-2 и TK-AMP-S-2-5:Establishment of the Kihara wheat cDNA structure of Triticum kiharae encoding the new antimicrobial peptides TK-AMP-L-2-2 and TK-AMP-S-2-5. Amino acid sequence of peptides TK-AMP-L-2-2 and TK-AMP-S-2-5:

TK-AMP-L-2-2:TK-AMP-L-2-2:

GlyAspSerPheAspSerCysValSerGlnCysArgGlyHisGlyGlyTrpTrpGlyLysGluArgTrpAspArgCysArgArgIleCysArgGlnSerGlnGlu;GlyAspSerPheAspSerCysValSerGlnCysArgGlyHisGlyGlyTrpTrpGlyLysGluArgTrpAspArgCysArgArgIleCysArgGlnSerGlnGlu;

TK-AMP-S-2-5:TK-AMP-S-2-5:

HisHisGlyGlySerSerCysGluGlnLysCysGlnGlnArgTyrArgHisGluTyrGluLysGluGlnCysValArgAspCysLysSerGlyGlyHisGlyGlyAlaGlyGlyArgGlyArgGlu.HisHisGlyGlySerSerCysGluGlnLysCysGlnGlnArgTyrArgHisGluTyrGluLysGluGlnCysValArgAspCysLysSerGlyGlyHisGlyGlyAlaGlyGlyArgGlyArgGlu.

Тотальную РНК выделяют из семян в стадии молочной спелости с помощью набора реагентов Trizol RNA Prep 100 (Изоген, Россия) в соответствии с протоколом фирмы-производителя. 2 мкг тотальной РНК используют в качестве матрицы для синтеза кДНК с помощью набора Mint (Евроген, Россия).Total RNA is isolated from seeds in the stage of milk ripeness using the Trizol RNA Prep 100 reagent kit (Isogen, Russia) in accordance with the protocol of the manufacturer. 2 μg of total RNA is used as a template for cDNA synthesis using the Mint kit (Eurogen, Russia).

Определение структуры кДНК проводят в несколько этапов: определение 3'-концевой части кДНК, определение 5'-концевой части кДНК, получение кодирующей части гена. Для этой цели на основе известных аминокислотных последовательностей пептидов TK-AMP-L-2-2 и TK-AMP-S-2-5 сконструированы и синтезированы праймеры. Для TK-AMP-L-2-2 - это праймеры Dir1-1 и Dir1-2; для TK-AMP-S-2-5 - праймеры Dir2-1 и Dir2-2 (Таблица 2).The determination of the cDNA structure is carried out in several stages: determination of the 3'-terminal part of cDNA, determination of the 5'-terminal part of cDNA, obtaining the coding part of the gene. For this purpose, primers were designed and synthesized based on the known amino acid sequences of the peptides TK-AMP-L-2-2 and TK-AMP-S-2-5. For TK-AMP-L-2-2, these are primers Dir1-1 and Dir1-2; for TK-AMP-S-2-5, primers Dir2-1 and Dir2-2 (Table 2).

3'-концевую область кДНК амплифицируют с помощью «вложенной» ПЦР, для первого раунда используют универсальный праймер Т7Сар и специфические праймеры Dir1-1 и Dir2-1, для второго раунда - универсальный праймер Т7Сар и специфические праймеры Dir1-2 и Dir2-2. Амплифицированные фрагменты клонируют и секвенируют на автоматическом секвенаторе.The 3'-terminal region of the cDNA is amplified using "nested" PCR, for the first round, use the universal T7Car primer and specific primers Dir1-1 and Dir2-1, for the second round, use the universal T7Car primer and specific primers Dir1-2 and Dir2-2. Amplified fragments are cloned and sequenced on an automatic sequencer.

На основе установленных нуклеотидных последовательностей фрагментов кДНК сконструированы и синтезированы праймеры для амплификации 5'-областей кДНК Tk-АМР: Rev1 и Rev2 (Таблица 2). 5'-фрагменты кДНК амплифицируют с использованием универсального праймера Т7Сар и специфичных праймеров Rev1 и Rev2.Based on the established nucleotide sequences of cDNA fragments, primers were designed and synthesized for amplification of the 5'-regions of Tk-AMP cDNA: Rev1 and Rev2 (Table 2). 5'fragments of cDNA are amplified using a universal T7Car primer and specific primers Rev1 and Rev2.

Figure 00000001
Figure 00000001

Для получения кодирующей области кДНК сконструированы и синтезированы два праймера: 5e3 и 5r (Таблица 2), использование которых для ПЦР на матрице кДНК позволяет полностью амплифицировать кодирующую часть генов. Полученные фрагменты клонируют и секвенируют, в результате чего получают нуклеотидные последовательности SEQ ID №2 (Tk-AMP-L1), SEQ ID №3 (Tk-AMP-L2), SEQ ID №4 (Tk-AMP-M1), SEQ ID №5 (Tk-AMP-S1), SEQ ID №6 (Tk-AMP-S2), SEQ ID №7 (Tk-AMP-S3), SEQ ID №8 (Tk-AMP-S4).To obtain the cDNA coding region, two primers were designed and synthesized: 5e3 and 5r (Table 2), the use of which for PCR on the cDNA matrix allows the amplification of the coding part of the genes to be fully amplified. The resulting fragments are cloned and sequenced, resulting in the nucleotide sequence of SEQ ID No. 2 (Tk-AMP-L1), SEQ ID No. 3 (Tk-AMP-L2), SEQ ID No. 4 (Tk-AMP-M1), SEQ ID No. 5 (Tk-AMP-S1), SEQ ID No. 6 (Tk-AMP-S2), SEQ ID No. 7 (Tk-AMP-S3), SEQ ID No. 8 (Tk-AMP-S4).

Последовательности Tk-AMP-L1, Tk-AMP-L2, Tk-AMP-M1, Tk-AMP-S1, Tk-AMP-S2, Tk-AMP-S3 и Tk-AMP-S4 являются гомологичными (66% гомологии) и могут быть объединены общей формулой SEQ ID №1.The sequences Tk-AMP-L1, Tk-AMP-L2, Tk-AMP-M1, Tk-AMP-S1, Tk-AMP-S2, Tk-AMP-S3 and Tk-AMP-S4 are homologous (66% homology) and can be combined by the General formula SEQ ID No. 1.

Пример 2Example 2

Анализ продуктов защитных генов пшеницы Кихара Triticum kiharae Установленные нуклеотидные последовательности (SEQ ID №2, SEQ ID №3, SEQ ID №4, SEQ ID №5, SEQ ID №6, SEQ ID №7, SEQ ID №8) кодируют гомологичные (68% гомологии) белки-предшественники (препробелки) Tk-AMP-L1 (SEQ ID №9), Tk-AMP-L2 (SEQ ID №10), Tk-AMP-M1 (SEQ ID №11), Tk-AMP-S1 (SEQ ID №12), Tk-AMP-S2 (SEQ ID №13), Tk-AMP-S3 (SEQ ID №14), и Tk-AMP-S4 (SEQ ID №15), соответственно.Analysis of the products of the protective genes of Kihara wheat Triticum kiharae The identified nucleotide sequences (SEQ ID No. 2, SEQ ID No. 3, SEQ ID No. 4, SEQ ID No. 5, SEQ ID No. 6, SEQ ID No. 7, SEQ ID No. 8) encode homologous ( 68% homology) precursor proteins (preproteins) Tk-AMP-L1 (SEQ ID No. 9), Tk-AMP-L2 (SEQ ID No. 10), Tk-AMP-M1 (SEQ ID No. 11), Tk-AMP- S1 (SEQ ID No. 12), Tk-AMP-S2 (SEQ ID No. 13), Tk-AMP-S3 (SEQ ID No. 14), and Tk-AMP-S4 (SEQ ID No. 15), respectively.

Нуклеотидная последовательность SEQ ID №2 кодидует белок-предшественник Tk-AMP-L1 (SEQ ID №9), который содержит следующие составные части: N-концевой сигнальный пептид (25 остатков), спейсерную последовательность (8 остатков), зрелые пептиды TK-AMP-L1-1, TK-AMP-L1-2, TK-AMP-L1-3, TK-AMP-L1-4, TK-AMP-L1-5, ТК-AMP-L1-6, TK-AMP-L1-7 (27-44 остатка), разделенные короткими (0-11 остатков) спейсерными последовательностями, С-концевую пропоследовательность (25 остатков). Последовательности зрелых пептидов представлены в Таблице 3.The nucleotide sequence of SEQ ID No. 2 encodes a Tk-AMP-L1 precursor protein (SEQ ID No. 9), which contains the following components: N-terminal signal peptide (25 residues), spacer sequence (8 residues), mature TK-AMP peptides -L1-1, TK-AMP-L1-2, TK-AMP-L1-3, TK-AMP-L1-4, TK-AMP-L1-5, TK-AMP-L1-6, TK-AMP-L1 -7 (27-44 residues), separated by short (0-11 residues) spacer sequences, C-terminal prosequence (25 residues). The sequences of mature peptides are presented in Table 3.

Нуклеотидная последовательность SEQ ID №3 кодидует белок-предшественник Tk-AMP-L2 (SEQ ID №10), который содержит следующие составные части: N-концевой сигнальный пептид (25 остатков), спейсерную последовательность (12 остатков), зрелые пептиды TK-AMP-L2-1, TK-AMP-L2-2, TK-AMP-L2-3, TK-AMP-L2-4, TK-AMP-L2-5, ТК-AMP-L2-6, TK-AMP-L2-7 (28-43 остатка), разделенные короткими (6-13 остатков) спейсерными последовательностями, С-концевую пропоследовательность (25 остатков). Последовательности зрелых пептидов представлены в Таблице 3.The nucleotide sequence of SEQ ID No. 3 encodes a Tk-AMP-L2 precursor protein (SEQ ID No. 10), which contains the following components: N-terminal signal peptide (25 residues), spacer sequence (12 residues), mature TK-AMP peptides -L2-1, TK-AMP-L2-2, TK-AMP-L2-3, TK-AMP-L2-4, TK-AMP-L2-5, TK-AMP-L2-6, TK-AMP-L2 -7 (28-43 residues), separated by short (6-13 residues) spacer sequences, C-terminal prosequence (25 residues). The sequences of mature peptides are presented in Table 3.

Нуклеотидная последовательность SEQ ID №4 кодидует белок-предшественник Tk-AMP-M1 (SEQ ID №11), который содержит следующие составные части: N-концевой сигнальный пептид (25 остатков), спейсерную последовательность (12 остатков), зрелые пептиды ТК-АМР-М1-1, ТК-АМР-М1-2, ТК-АМР-М1-3, ТК-АМР-М1-4, ТК-АМР-М1-5, ТК-АМР-М1-6 (28-43 остатка), разделенные короткими (6-13 остатков) спейсерными последовательностями, С-концевую пропоследовательность (25 остатков). Последовательности зрелых пептидов представлены в Таблице 3.The nucleotide sequence of SEQ ID No. 4 encodes a Tk-AMP-M1 precursor protein (SEQ ID No. 11), which contains the following components: N-terminal signal peptide (25 residues), spacer sequence (12 residues), mature TK-AMP peptides -M1-1, TK-AMR-M1-2, TK-AMR-M1-3, TK-AMR-M1-4, TK-AMR-M1-5, TK-AMR-M1-6 (28-43 residues) separated by short (6-13 residues) spacer sequences, C-terminal prosequence (25 residues). The sequences of mature peptides are presented in Table 3.

Нуклеотидная последовательность SEQ ID №5 кодидует белок-предшественник Tk-AMP-S1 (SEQ ID №12), который содержит следующие составные части: N-концевой сигнальный пептид (25 остатков), спейсерную последовательность (12 остатков), зрелые пептиды TK-AMP-S1-1, TK-AMP-S1-2, TK-AMP-S1-3, TK-AMP-S1-4, TK-AMP-S1-5 (28-43 остатка), разделенные короткими (6-11 остатков) спейсерными последовательностями, С-концевую пропоследовательность (25 остатков). Последовательности зрелых пептидов представлены в Таблице 3.The nucleotide sequence of SEQ ID No. 5 encodes a Tk-AMP-S1 precursor protein (SEQ ID No. 12), which contains the following components: N-terminal signal peptide (25 residues), spacer sequence (12 residues), mature TK-AMP peptides -S1-1, TK-AMP-S1-2, TK-AMP-S1-3, TK-AMP-S1-4, TK-AMP-S1-5 (28-43 residues), separated by short (6-11 residues ) spacer sequences, C-terminal prosequence (25 residues). The sequences of mature peptides are presented in Table 3.

Нуклеотидная последовательность SEQ ID №6 кодидует белок-предшественник Tk-AMP-S2 (SEQ ID №13), который содержит следующие составные части: N-концевой сигнальный пептид (25 остатков), спейсерную последовательность (12 остатков), зрелые пептиды TK-AMP-S2-1, TK-AMP-S2-2, TK-AMP-S2-3, TK-AMP-S2-4, TK-AMP-S2-5 (28-42 остатка), разделенные короткими (6-9 остатков) спейсерными последовательностями, С-концевую пропоследовательность (15 остатков). Последовательности зрелых пептидов представлены в Таблице 3.The nucleotide sequence of SEQ ID No. 6 encodes a Tk-AMP-S2 precursor protein (SEQ ID No. 13), which contains the following components: N-terminal signal peptide (25 residues), spacer sequence (12 residues), mature TK-AMP peptides -S2-1, TK-AMP-S2-2, TK-AMP-S2-3, TK-AMP-S2-4, TK-AMP-S2-5 (28-42 residues), separated by short (6-9 residues ) spacer sequences, C-terminal prosequence (15 residues). The sequences of mature peptides are presented in Table 3.

Нуклеотидная последовательность SEQ ID №7 кодидует белок-предшественник Tk-AMP-S3 (SEQ ID №14), который содержит следующие составные части: N-концевой сигнальный пептид (25 остатков), спейсерную последовательность (8 остатков), зрелые пептиды TK-AMP-S3-1, TK-AMP-S3-2, TK-AMP-S3-3, TK-AMP-S3-4, TK-AMP-S3-5 (27-44 остатка), разделенные короткими (0-11 остатков) спейсерными последовательностями, С-концевую пропоследовательность (15 остатков). Последовательности зрелых пептидов представлены в Таблице 3.The nucleotide sequence of SEQ ID No. 7 encodes a Tk-AMP-S3 precursor protein (SEQ ID No. 14), which contains the following components: N-terminal signal peptide (25 residues), spacer sequence (8 residues), mature TK-AMP peptides -S3-1, TK-AMP-S3-2, TK-AMP-S3-3, TK-AMP-S3-4, TK-AMP-S3-5 (27-44 residues), separated by short (0-11 residues ) spacer sequences, C-terminal prosequence (15 residues). The sequences of mature peptides are presented in Table 3.

Нуклеотидная последовательность SEQ ID №8 кодидует белок-предшественник Tk-AMP-S4 (SEQ ID №15), который содержит следующие составные части: N-концевой сигнальный пептид (25 остатков), спейсерную последовательность (12 остатков), зрелые пептиды TK-AMP-S4-1, TK-AMP-S4-2, TK-AMP-S4-3, TK-AMP-S4-4, TK-AMP-S4-5 (27-43 остатка), разделенные короткими (2-10 остатков) спейсерными последовательностями, С-концевую пропоследовательность (25 остатков). Последовательности зрелых пептидов представлены в Таблице 3.The nucleotide sequence of SEQ ID No. 8 encodes a Tk-AMP-S4 precursor protein (SEQ ID No. 15), which contains the following components: N-terminal signal peptide (25 residues), spacer sequence (12 residues), mature TK-AMP peptides -S4-1, TK-AMP-S4-2, TK-AMP-S4-3, TK-AMP-S4-4, TK-AMP-S4-5 (27-43 residues), separated by short (2-10 residues ) spacer sequences, C-terminal prosequence (25 residues). The sequences of mature peptides are presented in Table 3.

Таким образом, нуклеотидные последовательности Tk-AMP-L1, Tk-AMP-L2, Tk-АМР-М1, Tk-AMP-S1, Tk-AMP-S2, Tk-AMP-S3 и Tk-AMP-S4 (SEQ ID №2, SEQ ID №3, SEQ ID №4, SEQ ID №5, SEQ ID №6, SEQ ID №7, SEQ ID №8, соответственно) кодируют предшественники Tk-AMP-L1, Tk-AMP-L2, Tk-AMP-M1, Tk-AMP-S1, Tk-AMP-S2, Tk-AMP-S3 и Tk-AMP-S4 (SEQ ID №9, SEQ ID №10, SEQ ID №11, SEQ ID №12, SEQ ID №13, SEQ ID №14, SEQ ID №15), содержащие от пяти до семи зрелых пептидов (и их производных).Thus, the nucleotide sequences of Tk-AMP-L1, Tk-AMP-L2, Tk-AMP-M1, Tk-AMP-S1, Tk-AMP-S2, Tk-AMP-S3 and Tk-AMP-S4 (SEQ ID No. 2, SEQ ID No. 3, SEQ ID No. 4, SEQ ID No. 5, SEQ ID No. 6, SEQ ID No. 7, SEQ ID No. 8, respectively) encode the precursors Tk-AMP-L1, Tk-AMP-L2, Tk- AMP-M1, Tk-AMP-S1, Tk-AMP-S2, Tk-AMP-S3 and Tk-AMP-S4 (SEQ ID No. 9, SEQ ID No. 10, SEQ ID No. 11, SEQ ID No. 12, SEQ ID No. 13, SEQ ID No. 14, SEQ ID No. 15) containing from five to seven mature peptides (and their derivatives).

Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000002
Figure 00000003

Claims (1)

Ген пшеницы Triticum kiharae, обладающий нуклеотидной последовательностью SEQ ID №1, кодирующей антимикробные пептиды пшеницы Кихара Triticum kiharae Tk-AMP. The wheat gene Triticum kiharae, having the nucleotide sequence of SEQ ID No. 1 encoding the antimicrobial peptides of Kihara wheat Triticum kiharae Tk-AMP.
RU2011150409/10A 2011-12-12 2011-12-12 WHEAT GENES Triticum kiharae, CODING ANTIMICROBIAL PEPTIDES RU2483109C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011150409/10A RU2483109C1 (en) 2011-12-12 2011-12-12 WHEAT GENES Triticum kiharae, CODING ANTIMICROBIAL PEPTIDES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011150409/10A RU2483109C1 (en) 2011-12-12 2011-12-12 WHEAT GENES Triticum kiharae, CODING ANTIMICROBIAL PEPTIDES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2483109C1 true RU2483109C1 (en) 2013-05-27

Family

ID=48791898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011150409/10A RU2483109C1 (en) 2011-12-12 2011-12-12 WHEAT GENES Triticum kiharae, CODING ANTIMICROBIAL PEPTIDES

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2483109C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2158762C2 (en) * 1993-10-21 2000-11-10 Новартис Аг Antimicrobial proteins
RU2380374C1 (en) * 2008-07-15 2010-01-27 Учреждение Российской академии наук Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН Antimicrobial peptide

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2158762C2 (en) * 1993-10-21 2000-11-10 Новартис Аг Antimicrobial proteins
RU2380374C1 (en) * 2008-07-15 2010-01-27 Учреждение Российской академии наук Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН Antimicrobial peptide

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ODINTSOVA T.I. et al. Seed defensins from T. kiharae and related species: genome localization of defensin-encoding genes, Biochimie, 2007, v.89(5), p.605-612. *
ЖИМУЛЕВ И.В. Общая и молекулярная генетика. Издание четвертое, стереотипное третьему. Сибирское университетское издательство. - Новосибирск, 2007, 479, с.167-169. *
ПУХАЛЬСКИЙ В.А. и др. Проблемы естественного и приобретенного иммунитета растений. К развитию идей Н.И. Вавилова, Вестник ВОГиС. 2007, т.11, No. 3/4, с.631-649. *
ПУХАЛЬСКИЙ В.А. и др. Проблемы естественного и приобретенного иммунитета растений. К развитию идей Н.И. Вавилова, Вестник ВОГиС. 2007, т.11, № 3/4, с.631-649. ЖИМУЛЕВ И.В. Общая и молекулярная генетика. Издание четвертое, стереотипное третьему. Сибирское университетское издательство. - Новосибирск, 2007, 479, с.167-169. ODINTSOVA T.I. et al. Seed defensins from T. kiharae and related species: genome localization of defensin-encoding genes, Biochimie, 2007, v.89(5), p.605-612. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102675438B (en) Anti-insect preparation and method based RNAi (ribonucleic acid interfere) technology
Hartl et al. Serine protease inhibitors specifically defend Solanum nigrum against generalist herbivores but do not influence plant growth and development
Ghag et al. Petunia floral defensins with unique prodomains as novel candidates for development of Fusarium wilt resistance in transgenic banana plants
CN103562395B (en) Insect pest is had the plant of resistance
Taheri et al. Cytomolecular aspects of rice sheath blight caused by Rhizoctonia solani
Mbinda et al. Breeding strategies and challenges in the improvement of blast disease resistance in finger millet. A current review
JP6375380B2 (en) Phytophthora resistant plant belonging to the solanaceous family
UA125168C2 (en) Insecticidal polypeptides having improved activity spectrum and uses thereof
CN101501200A (en) Generation of plants with improved pathogen resistance
CN106928329B (en) Novel insecticidal protein and nucleotide sequence thereof
He et al. Taro (Colocasia esculenta) transformed with a wheat oxalate oxidase gene for improved resistance to taro pathogen Phytophthora colocasiae
US10563214B2 (en) Use of micropeptides for promoting plant growth
RU2483109C1 (en) WHEAT GENES Triticum kiharae, CODING ANTIMICROBIAL PEPTIDES
Elkobrosy et al. The effect of cyst nematode (Globodera rostochiensis) isolate DDH1 on gene expression in systemic leaves of potato plant.
Mahmoud et al. Expression of Bacillus thuringiensis cytolytic toxin (Cyt2Ca1) in citrus roots to control Diaprepes abbreviatus larvae
JP6540936B2 (en) Fusarium head blight-resistant plant, method for producing the same and use thereof
Fatah et al. Cloning and analysis of QTL linked to blast disease resistance in Malaysian rice variety Pongsu Seribu 2.
Aseel et al. The effect of cyst nematode (Globodera rostochiensis) isolate DDH1 On Gene Expression In Systemic Leaves Of Potato Plant: Cyst nematode and gene expression
Li et al. Acquisition of insect-resistant transgenic maize harboring a truncated cry1Ah gene via Agrobacterium-mediated transformation
CN107058376B (en) Method for preventing and treating hemipteran pests of crops
RU2531505C1 (en) GENE OF Starwort stellaria media, ENCODING ANTIMICROBIAL PEPTIDE Sm-AMP-X
JP5063120B2 (en) RNA, Tomato spotted wilt virus attenuated virus using the same RNA, Tomato spotted wilt virus inoculated with the attenuated virus and a method for controlling tomato spotted wilt virus in Asteraceae
Urrutia Engineering the wheat genome to reduce the susceptibility to fungal and viral diseases
Mbula Striga Hermonthica (Delile) Benth. Resistance Mechanisms in Kstp’94 Maize Variety and Host Induced Gene Silencing of Cysteine Protease
Sharma et al. Transgenic rice expressing Trichoderma spp. endochitinase gene exhibits moderate resistance to sheath blight

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181213