番茄SlSWEET7a基因在防御南方根结线虫中的应用制造技术

本发明专利技术公开了番茄SlSWEET7a基因在防御南方根结线虫中的应用。本发明专利技术提供了SlSWEET7a蛋白或其相关生物材料在调控植物对根结线虫抗性中的应用；所述相关生物材料为能够表达所述SlSWEET7a蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。本发明专利技术通过病毒诱导的基因沉默(VIGS)技术获得番茄SWEET7a沉默株系，在接种南方根结线虫后发现其对根结线虫具有一定的抵抗能力，显著影响到根系的根结指数。本发明专利技术丰富了番茄调控根结线虫抗性的相关基因，为番茄育种和在生物逆境中提高产量提供参考。

Application of tomato sleweet7a gene in defense of Meloidogyne incognita

【技术实现步骤摘要】
番茄SlSWEET7a基因在防御南方根结线虫中的应用
本专利技术涉及生物
，特别涉及番茄SlSWEET7a基因在防御南方根结线虫中的应用。
技术介绍
根结线虫(Meloidogynespp.)是威胁世界农业生产的一类植物病原线虫，根结线虫可寄生于多种农作物的根系，其分布范围广，是严重危害农业生产的一种土传病害，每年造成全球农作物高达千亿美元的经济损失。目前已报道近百种根结线虫种，能够寄生的植物种类超过3000种，最常见的种类是南方根结线虫(M.incognita)、爪哇根结线虫(M.javanica)、花生根结线虫(M.arenaria)和北方根结线虫(M.hapla)。其中南方根结线虫在多数省份均有报道，为优势种。目前，我国大部分省市，如广东、福建、海南、云南、江西、湖北、河南、黑龙江、辽宁、安徽、贵州、北京、江苏、山东、浙江、陕西等，都有过该类线虫发生和危害的报道。该病害发生后，植物受害严重，一般减产10％左右，严重的高达75％以上，甚至绝产。目前根结线虫的防治方法较多，主要采用化学防治、生物防治、农业措施以及种植抗性品种等策略，还有物理方法、化学方法、生物方法及将几种方法联合起来的综合防治策略。鉴于化学方法见效快，生产中历来以化学杀线剂为主，但其对环境污染严重，破坏生态平衡，且农药残留极大地降低了农产品质量，不利于农业的可持续发展。根结线虫的防治考虑到化学杀线虫剂残留对环境的影响，生物防治的效率和成本以及农业措施的局限性等多方面的因素，种植抗性品种是目前防治根结线虫最为经济有效的措施。SWEET(SugarsWillEventuallybeExportedTransporter)基因家族是一类新型的糖转运蛋白，可顺浓度梯度对糖分进行双向跨膜运输。它在生物界分布广泛，SWEET其实是一个在原核生物、动物和植物中广泛存在的基因家族，但原核生物和动物中SWEET基因家族成员较少，高等维管束植物中数目较多，维管束植物拟南芥(Arabidopsisthaliana)、水稻(Oryzasativa)、玉米(Zeamays)、番茄(Solanumlycopersicum)、葡萄(Vitisvinifera)、大豆(Glycinemax)分别含有17、21、23、29、17和52个SWEET基因。另外，同一植物不同SWEET家族成员可能运转不同的糖，如拟南芥17个SWEET基因家族成员大多数具有转运蔗糖或葡萄糖的功能，AtSWEET2转运2-脱氧葡萄糖，AtSWEET17转运果糖，而AtSWEET11、-12和-16同时具备转运蔗糖、葡萄糖和果糖的功能。光合产物在叶片中合成后，通过韧皮部装载、长距离运输和库器官的韧皮部卸载，实现光合产物在源、库器官间的转运和分配。尽管对SWEET基因家族开展研究的时间不长，但现有的结果已经表明它们通过调控植物体内糖类化合物的运输、分配和贮藏，参与了植物生长发育的重要生理过程。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供番茄SlSWEET7a基因在防御南方根结线虫中的应用。第一方面，本专利技术要求保护SlSWEET7a蛋白或其相关生物材料在调控植物对根结线虫抗性中的应用。所述相关生物材料为能够表达所述SlSWEET7a蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。在所述应用中，所述SlSWEET7a蛋白或其编码基因在所述植物中的活性和/或表达量降低，植物对根结线虫抗性提高。所述SlSWEET7a蛋白或其编码基因在所述植物中的活性和/或表达量提高，植物对根结线虫抗性降低。第二方面，本专利技术要求保护一种培育对根结线虫抗性提高的植物品种的方法。本专利技术所要求保护的培育对根结线虫抗性提高的植物品种的方法，可包括使受体植物中SlSWEET7a蛋白的表达量和/或活性降低的步骤。第三方面，本专利技术要求保护一种培育对根结线虫抗性降低的植物品种的方法。本专利技术所要求保护的培育对根结线虫抗性降低的植物品种的方法，可包括使受体植物中SlSWEET7a蛋白的表达量和/或活性提高的步骤。第四方面，本专利技术要求保护一种培育对根结线虫抗性提高的转基因植物的方法。本专利技术所要求保护的培育对根结线虫抗性提高的转基因植物的方法，可包括如下步骤：对受体植物中能够表达SlSWEET7a蛋白的核酸分子进行抑制表达，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比对根结线虫抗性提高。其中，对所述受体植物中能够表达所述SlSWEET7a蛋白的核酸分子进行抑制表达，可通过任何能够实现这一目的技术手段实现。在本专利技术的具体实施方式中，具体是通过病毒诱导的基因沉默(VIGS)技术实现的。所用VIGS载体具体为烟草脆裂病毒(TRV)，重组TRV2上的靶基因片段为SEQIDNo.3的第115-414位所示DNA片段。第五方面，本专利技术要求保护一种培育对根结线虫抗性降低的转基因植物的方法。本专利技术所要求保护的培育对根结线虫抗性降低的转基因植物的方法，可包括如下步骤：向受体植物中导入能够表达SlSWEET7a蛋白的核酸分子，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比对根结线虫抗性降低。其中，向所述受体植物中导入能够表达所述SlSWEET7a蛋白的核酸分子，可通过任何能够实现这一目的技术手段实现。如向所述受体植物中导入含有能够表达所述SlSWEET7a蛋白的核酸分子的重组载体。在上述各方面中，所述SlSWEET7a蛋白可为如下任一所示蛋白质：(A1)氨基酸序列为SEQIDNo.1的蛋白质；(A2)将SEQIDNo.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。上述蛋白质中，所述标签是指利用DNA体外重组技术，与目的蛋白一起融合表达的一种多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表达、检测、示踪和/或纯化。所述标签可为Flag标签、His标签、MBP标签、HA标签、myc标签、GST标签和/或SUMO标签等。进一步地，能够表达所述SlSWEET7a蛋白的核酸分子或所述SlSWEET7a蛋白的编码基因为如下任一所述的DNA分子：(a1)SEQIDNo.2所示的DNA分子(基因组序列)；(a2)SEQIDNo.3所示的DNA分子(cDNA序列)；(a3)SEQIDNo.3的第65-820位核苷酸所示的DNA分子(CDS序列)；(a4)在严格条件下与(a1)-(a3)中任一限定的DNA分子杂交且编码所述SlSWEET7a蛋白的DNA分子；(a5)与(a1)-(a4)中任一限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且编码所述SlSWEET7a蛋白的DNA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.SlSWEET7a蛋白或其相关生物材料在调控植物对根结线虫抗性中的应用；/n所述相关生物材料为能够表达所述SlSWEET7a蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。/n

【技术特征摘要】
1.SlSWEET7a蛋白或其相关生物材料在调控植物对根结线虫抗性中的应用；
所述相关生物材料为能够表达所述SlSWEET7a蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。


2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述SlSWEET7a或其编码基因在所述植物中的活性和/或表达量降低，植物对根结线虫抗性提高；和/或
所述SlSWEET7a或其编码基因在所述植物中的活性和/或表达量提高，植物对根结线虫抗性降低。


3.一种培育对根结线虫抗性提高的植物品种的方法，包括使受体植物中SlSWEET7a蛋白的表达量和/或活性降低的步骤。


4.一种培育对根结线虫抗性降低的植物品种的方法，包括使受体植物中SlSWEET7a蛋白的表达量和/或活性提高的步骤。


5.一种培育对根结线虫抗性提高的转基因植物的方法，包括如下步骤：对受体植物中能够表达SlSWEET7a蛋白的核酸分子进行抑制表达，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比对根结线虫抗性提高。


6.一种培育对根结线虫抗性降低的转基因植物的方法，包括如下步骤：向受体植物中导入能够表达SlSWEET7a蛋白的核酸分子，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比对根结线虫抗性降低。


7.根据权利要求1-6中任一所述的应用或方法，其特征在于：所述SlSWEET7a蛋白为如下任一所示蛋白质：
(A1)氨基酸序列为SEQIDNo.1的蛋白质；
(A2)将SEQIDNo.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文超，王绍辉，谷丽侠，黄煌，孙路路，边慧慧，
申请(专利权)人：北京农学院，
类型：发明
国别省市：北京;11