一种用于检测玉米植物AN1的核酸序列及其检测方法技术

本发明专利技术涉及一种用于检测玉米植物AN1的核酸序列及其检测方法，所述玉米植物的核酸序列包括SEQ ID NO:1所示序列或其互补序列、或者SEQ ID NO:2所示序列或其互补序列。本发明专利技术玉米植物AN1对干旱和草铵膦除草剂具有较好的耐受性，且检测方法可以准确快速地鉴定生物样品中是否包含转基因玉米事件AN1的DNA分子。

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测玉米植物AN1的核酸序列及其检测方法
本专利技术涉及植物生物
具体的说，涉及一种用于检测玉米植物AN1的核酸序列及其检测方法，特别是涉及一种耐受干旱和草铵膦除草剂施用的转基因玉米事件AN1和用于检测生物样品中是否包含特定转基因玉米事件AN1的核酸序列及其检测方法。
技术介绍
田间杂草与作物竞争水、肥、光及生长空间，直接影响农作物产量与质量。同时许多杂草又是作物病原菌及害虫的中间寄主，是作物增产的重要生物限制因子之一。据联合国粮食与农业组织统计，全球因杂草导致的粮食生产损失每年高达950亿美元，相当于损失了3.8亿吨小麦，约合2009年全球小麦产量的半数以上。在950亿美元的经济损失中，贫困的发展中国家承受了大约700亿美元(FAO.Thelurkingmenaceofweeds[J/OL].(http://www.fao.org/news/story/en/item/29402/icode/)，2009-08-11.)。因此，有效地控制田间杂草是促进粮食增产的重要措施之一。在我国，危害玉米的杂草种类有40多种，其中危害较大的杂草有10多种。在一般年份杂草可使玉米减产10-20％，严重时更高达30-50％。另外，随着我国农村人口往城市迁移速度的加快，玉米种植的规模化和机械化是一个可预见的趋势，这使得传统的人工除草方式变得不现实。当前，市场上广泛应用的选择性除草剂施用量大，残留期长、容易影响下茬作物的正常生长。草铵膦等灭生性除草剂具有高效、低毒、易降解、无残留等特点。但它们除草没有选择性，不能直接用在作物的生长期。通过转基因技术培育耐该类灭生性除草剂的玉米可以克服这一难题。在玉米生长期喷施1-2次就能有效解决杂草问题，减少了除草剂的用量及投入成本。因此，耐除草剂转基因玉米具有非常广阔的应用价值和市场潜力。在当今世界，水资源短期是全球可持续发展面临的重要挑战，在世界总耕地面积中，干旱及半干旱地区占了43.9％(张木清，陈如凯.作物抗旱分子生理与遗传改良[M].2005，北京：科学出版社.)。尽管玉米是旱地作物，但其生长过程中的需水量较大，约至少2500mm的降水量，而且玉米对水分胁迫非常敏感，特别是花期干旱直接影响玉米产量(王士谦.玉米抗旱性的研究进展[J].河北科技师范学院学报，2005，19(3)：76-80.)，因此，在引起干旱及半干旱地区玉米减产的诸多因素中，干旱是最主要的非生物逆境胁迫因子(郝转芳，李新海，张世煌.玉米耐旱QTL定位研究进展[J].玉米科学，2007，15(2)：49-52.)。我国每年种植的玉米中，受到干旱影响的面积占了大约60％，造成减产20％～30％。因此培育抗旱玉米品种是减少产量损失、保障稳产的有效措施。AnVP1是旱生植物矮沙冬青中的液泡膜氢离子焦磷酸酶基因，之前的研究资料已证实，AnVP1基因在玉米中异源表达后会提升玉米的耐旱性(周夏玉.矮沙冬青液泡膜氢离子焦磷酸酶基因转化玉米[D].四川：四川农业大学，2017.)。通过将包含AnVP1基因的表达载体转化到玉米中能够获得具有耐旱性状的玉米转化事件。然而，所获得的最优转化事件A31、A33和A37在处理前其株高显著低于对照，生长受到抑制，耐旱性状也并不突出(张晓芳.矮沙冬青液泡膜氢离子焦磷酸酶基因(AnVP1)的异源表达提高玉米耐旱性[D].四川：四川农业大学，2018.)，这样的性状表现无法进行商业化应用。已知外源基因在植物体内的表达受到它们的染色体位置的影响，可能是由于染色质结构(如异染色质)或转录调节元件(如增强子)接近整合位点。为此，通常需要筛选大量的事件才有可能鉴定出可以商业化的事件(即导入的目标基因得到最优表达的事件)。例如，在植物和其他生物体中已经观察到导入基因的表达量在事件间可能有很大差异；在表达的空间或时间模式上可能也存在差异，如在不同植物组织之间转基因的相对表达存在差异，这种差异表现在实际的表达模式可能与根据导入的基因构建体中的转录调节元件所预期的表达模式不一致，从而导致了转化事件在性状表现上存在差异。因此，通常需要产生成百上千个不同的事件并从这些事件中筛选出具有以商业化为目的所预期的转基因表达量和表达模式的单一事件。具有预期的转基因表达量和表达模式的事件可用于采用常规育种方法通过有性异型杂交将转基因渗入到其他遗传背景中。通过这种杂交方式产生的后代保持了原始转化事件的转基因表达特征。应用这种策略模式可以确保在许多品种中具有可靠的基因表达，而这些品种能很好地适应当地的生长条件。因此，需要对更多的转化事件进行性状鉴定和筛选，以获得综合性状表现优异，具有商业化前景的优异转化事件。能够检测特定事件的存在以确定有性杂交的后代是否包含目的基因将是有益的。此外，检测特定事件的方法还将有助于遵守相关法规，例如来源于重组农作物的食物在投入市场前需要获得正式批准和进行标记。通过任何熟知的多核苷酸检测方法来检测转基因的存在都是可能的，例如聚合酶链式反应(PCR)或利用多核苷酸探针的DNA杂交。这些检测方法通常集中于常用的遗传元件，例如启动子、终止子、标记基因等。因此，除非与插入的转基因DNA相邻的染色体DNA(“侧翼DNA”)的序列是己知的，上述这种方法就不能够用于区别不同的事件，特别是那些用相同的DNA构建体产生的事件。所以，目前常利用跨越了插入的转基因和侧翼DNA的接合部位的一对引物通过PCR来鉴定转基因特定事件，具体地说是包含侧翼序列的第一引物和包含插入序列的第二引物。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种耐旱耐除草剂性状表现优异的玉米转化事件以及用于检测玉米植物AN1的核酸序列及其检测方法。转基因玉米事件AN1对干旱和草铵膦除草剂具有较好的耐受性，且检测方法可以准确快速地鉴定生物样品中是否包含特定转基因玉米事件AN1的DNA分子。为实现上述目的，本专利技术使用pZZ00026-Ubi-AnVP1-T-nos表达载体，通过农杆菌介导的方法转化玉米自交系Zh-1，获得了51株阳性转化苗。通过耐旱性和综合农艺性状鉴定获得了一个表现最好的转化事件AN1，该事件比同批次转化事件以及包含同样载体的A31、A33和A37转化事件具有更佳的耐旱性和综合农艺性状，同时AN1也具有对除草剂草铵膦的耐受性，因此AN1能够用来增强玉米的耐旱和耐除草剂性状。为了表征AN1的身份特征，本专利技术提供了一种核酸分子，所述核酸分子包含SEQIDNO:1和/或SEQIDNO:2所示序列，或其互补序列。进一步地，所述核酸序列包含SEQIDNO:3和/或SEQIDNO:4所示序列，或其互补序列。更进一步地，所述核酸序列包含SEQIDNO:6和/或SEQIDNO:7所示序列，或其互补序列。更进一步地，所述核酸序列包含SEQIDNO:5所示序列或其互补序列。另一方面，本专利技术提供了用于检测玉米转化事件的探针，其特征在于，包括SEQIDNO:1或SEQIDNO:2或SEQIDNO:3或SEQIDNO:4或SEQIDNO:6或SEQIDNO:7所示序列或其片段或其变体或其互补序列。本专利技术还提供了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核酸分子，其特征在于，包括如下任意一种：/ni)包含SEQ ID NO:1和/或SEQ ID NO:2所示序列，或其互补序列；/nii)包含SEQ ID NO:3和/或SEQ ID NO:4所示序列，或其互补序列；/niii)包含SEQ ID NO:6和/或SEQ ID NO:7所示序列，或其互补序列；/niv)包含SEQ ID NO:5所示序列，或其互补序列。/n

【技术特征摘要】
1.一种核酸分子，其特征在于，包括如下任意一种：
i)包含SEQIDNO:1和/或SEQIDNO:2所示序列，或其互补序列；
ii)包含SEQIDNO:3和/或SEQIDNO:4所示序列，或其互补序列；
iii)包含SEQIDNO:6和/或SEQIDNO:7所示序列，或其互补序列；
iv)包含SEQIDNO:5所示序列，或其互补序列。


2.用于检测玉米转化事件的探针，其特征在于，包括SEQIDNO:1或SEQIDNO:2或SEQIDNO:3或SEQIDNO:4或SEQIDNO:6或SEQIDNO:7所示序列或其片段或其变体或其互补序列。


3.用于检测玉米转化事件的引物对，其特征在于，所述引物对的扩增产物包含权利要求2所述的序列；
任选地，所述引物对为SEQIDNO:8和SEQIDNO:9所示的序列或其互补序列；或者SEQIDNO:10和SEQIDNO:11所示的序列或其互补序列。


4.用于检测玉米转化事件的试剂盒或微阵列，其特征在于，包含权利要求2所述的探针和/或权利要求3所述的引物对。


5.检测玉米转化事件的方法，其特征在于，包括利用以下来检测待测样品中是否存在所述转化事件：
i)权利要求2所述的探针；
ii)权利要求3所述的引物对；
iii)权利要求2所述的探针和权利要求3所述的引物对；或者
iv)权利要求4所述的试剂盒或微阵列。

【专利技术属性】
技术研发人员：于好强，曹洋，付凤玲，李晚忱，郭新，李莉，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：四川;51