GmPK9蛋白在控制大豆对尖镰孢根腐病抗性中的应用

    专利查询2025-08-06  34


    本发明属于植物抗病,具体涉及gmpk9蛋白在控制大豆对尖镰孢根腐病抗性中的应用。


    背景技术:

    1、大豆根腐病是严重威胁大豆生产和品质的一种病害。大豆根腐病主要对大豆的根系产生严重的损伤,从而影响根系对水分和养分的吸收,造成植株生长发育迟缓,导致产量和品质下降。尖镰孢菌是黑龙江省大豆镰孢菌根腐病的优势病原菌,其引起的根腐病是大豆苗期的一种常发性土传病害,危害严重时部分地区可减产60%,有的甚至绝收,对大豆的生产和农业经济发展都有严重的影响。

    2、近年,我国大豆根腐病日趋严重,通过科学的耕作和化学防治,可以有效地控制病害的发生,但由于化学药剂毒性高、残留高,生产上禁止使用的农药数量逐渐增加,因此选育抗性品种是最安全、最有效的育种手段之一。目前国内外对大豆根腐病都进行了相关的研究,然而,目前国内对大豆尖镰孢根腐病抗性相关基因和抗病资源的挖掘和利用不足,严重地限制了抗病育种的研究工作。

    3、农业防治主要是减少大豆重、迎茬耕作,使大豆与禾本科植物长期轮作,但该种方法的使用收到近年来大豆扩种政策的限制,在生产中常难于开展;增加土壤肥力,合理使用无机和有机肥料,可以促进植物根系的生长,并增加植物的抗病性,但不能根本解决病害发生,且生产成本投入增加。用化学药剂防治大豆根腐病具有快速、方便等优点,但其弊端在于容易使病原菌产生抗药性,所以在农业生产中要根据病原菌的具体情况,选择不同的药剂,尽量避免单用一种药物。同时由于化学药剂毒性高、残留高,生产上禁止使用的农药数量在逐渐增加,限制了化学防治的应用。因此培育抗病品种是行之有效的措施,目前生产上利用的抗病品种数量少,抗病资源和基因的挖掘不充分,无法满足生产需求。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是为了提供一种抗尖镰孢根腐病的大豆植株和提高大豆抗尖镰孢根腐病的方法。

    2、本发明提供一种gmpk9蛋白在控制大豆对尖镰孢根腐病抗性中的应用,所述gmpk9蛋白的序列如seq id no.12所示。

    3、本发明提供一种编码gmpk9蛋白的基因在控制大豆对尖镰孢根腐病抗性中的应用。

    4、进一步地限定,编码gmpk9蛋白的基因序列如seq id no.11所示。

    5、本发明提供一种含有seq id no.11所示的基因的载体、重组微生物细胞、seq idno.11基因的大豆植株在控制大豆对尖镰孢根腐病抗性中的应用。

    6、本发明提供一种提培育抗尖镰孢根腐病的大豆植株的方法,所述步骤如下:

    7、步骤1:将seq id no.11所示的sgrna序列与载体pylcrispr/cas9载体连接,获得重组载体;

    8、步骤2:将步骤1所述的重组载体转化至农杆菌中,获得重组农杆菌;

    9、步骤3:将步骤2所述的重组农杆菌转入大豆中获得转基因大豆植株,鉴定后获得阳性的转基因大豆植株。

    10、进一步地限定,步骤1中所述的sgrna序列如seq id no.13和seq id no.14所示。

    11、进一步地限定,扩增seq id no.13所示基因序列的引物为seq id no.15和seq idno.16所示;扩增扩增seq id no.14所示基因序列的引物为seq id no.17和seq id no.18所示。

    12、本发明提供一种含有seq id no.xx所示的基因的载体、重组微生物细胞或seq idno.xx基因的大豆植株在提高大豆对尖镰孢根腐病抗性中的应用。

    13、本发明提供一种提高大豆植株抗尖镰孢根腐病的方法,利用尖镰孢菌株侵染突变seq id no.3所示的基因的大豆植株。

    14、进一步地限定,突变seq id no.3所示的基因序列为seq id no.24。

    15、有益效果:本发明采用温室菌层接种法,对母本合丰25和父本conrad及其杂交衍生的重组自交系群体进行抗病性鉴定,利用连锁分析,筛选与大豆尖镰孢根腐病抗性相关的qtl位点及候选基因,并对候选基因进行组织特异性表达分析及病原菌诱导动态表达分析,获得抗病候选基因,明确其参与抗病的功能,为抗大豆尖镰孢根腐病的分子设计育种奠定基础。

    16、尖镰孢菌侵染后,gmpk9突变阳性根植株根系鲜重极显著高于空载对照,生长量存在显著差异,突变阳性根植株表现出更强的尖镰孢根腐病抗性。因此,gmpk9基因参与大豆尖镰孢根腐病抗性反应,突变gmpk9基因可显著提高大豆根系对尖镰孢根腐病的抗性。



    技术特征:

    1.gmpk9蛋白在控制大豆对尖镰孢根腐病抗性中的应用,其特征在于,所述gmpk9蛋白的序列如seq id no.12所示。

    2.编码gmpk9蛋白的基因在控制大豆对尖镰孢根腐病抗性中的应用。

    3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,编码gmpk9蛋白的基因序列如seq idno.11所示。

    4.含有seq id no.11所示的基因的载体、重组微生物细胞、seq id no.11基因的大豆植株在控制大豆对尖镰孢根腐病抗性中的应用。

    5.一种提培育抗尖镰孢根腐病的大豆植株的方法,其特征在于,所述步骤如下:

    6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤1中所述的sgrna序列如seq id no.13和seq id no.14所示。

    7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,扩增seq id no.13所示基因序列的引物为seq id no.15和seq id no.16所示;扩增扩增seq id no.14所示基因序列的引物为seq idno.17和seq id no.18所示。

    8.含有seq id no.seq id no.24所示的基因的载体、重组微生物细胞或seq idno.seq id no.24基因的大豆植株在提高大豆对尖镰孢根腐病抗性中的应用。

    9.一种提高大豆植株抗尖镰孢根腐病的方法,其特征在于,利用尖镰孢菌株侵染突变seq id no.3所示的基因的大豆植株。

    10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,突变seq id no.3所示的基因序列为seqid no.24。


    技术总结
    本发明公开一种GmPK9蛋白在控制大豆对尖镰孢根腐病抗性中的应用,属于植物抗病技术领域。本发明为了提供一种抗尖镰孢根腐病的大豆植株和提高大豆抗尖镰孢根腐病的方法。本发明提供一种GmPK9蛋白在控制大豆对尖镰孢根腐病抗性中的应用,其特征在于,所述GmPK9蛋白的序列如SEQ ID NO.12所示。本发明为抗大豆尖镰孢根腐病的分子设计育种奠定基础。

    技术研发人员:韩英鹏,王禹贺,赵雪,李永光,李娜,韩金凤,滕卫丽,战宇航,李海燕
    受保护的技术使用者:东北农业大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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