CMV抗性赋予基因制造技术

本发明专利技术涉及一种修饰的ABCB9基因，其编码赋予葫芦科植物特别是黄瓜植物对CMV的抗性的蛋白质，其中所述蛋白质在所述葫芦科植物特别是黄瓜植物中表达，其特征在于所述基因包含a)编码包含SEQ ID NO：4的蛋白质的核苷酸序列；b)包含SEQ ID NO：3的核苷酸序列；c)编码通过包含SEQ ID NO：4的蛋白质的一个或多个氨基酸的取代、缺失和/或添加而衍生的蛋白质的核苷酸序列；d)编码包含与SEQ ID NO：4至少85％相同的氨基酸序列的蛋白质的核苷酸序列；e)与SEQ ID NO：3至少85％相同的核苷酸序列；或f)根据c)或d)的核苷酸序列，其中蛋白质在SEQ ID NO：4的位置428或与其对应的位置上包含甲硫氨酸(M)。酸(M)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】CMV抗性赋予基因


[0001]本专利技术涉及葫芦科(Cucurbitaceae)中增加植物对CMV的抗性的修饰的植物基因、具有该修饰的基因的植物以及鉴定、选择和开发这种植物的方法。本专利技术还涉及用于鉴定CMV抗性植物的标记物。

技术介绍

[0002]黄瓜花叶病病毒(CMV)是一种广泛传播的疾病，它影响多达100个不同植物科的许多植物物种，其中包括瓜类或葫芦科植物。它属于黄瓜病毒属和雀麦花叶病毒科(Bromoviridae)。CMV主要由蚜虫传播，尽管它也可以由人类物理传播。该病毒于1934年首次在黄瓜中鉴定。受感染的植物组织显示出特征性的病毒包涵体，其可用于诊断病原体。包涵体呈六边形或菱形，可能呈中空状，并且可聚集在一起以形成较大的斑点。其他症状可能是花、叶和果实的叶镶嵌或斑点、黄化、环斑、发育不良和变形。在黄瓜中，感染CMV可导致黄瓜叶片变成花叶、皱缩和畸形，植物生长发育不良，黄瓜果实往往形状奇特、呈灰色且有苦味。
[0003]尽管已知存在葫芦科例如黄瓜和甜瓜中CMV抗性的一些来源，但到目前为止，还没有基因被描述为负责CMV抗性的遗传基础。本专利技术的一个目的是提供一种或多种与CMV抗性相关的基因。
[0004]在导致本专利技术的研究中，发现与包含ABCB9基因的野生型的植物相比，ABCB9基因中修饰的存在赋予植物CMV抗性。ABCB9基因编码一种被称为ABC转运蛋白B家族成员9的蛋白质，并且是编码据称参与ATP酶偶联的跨膜转运蛋白活性的蛋白质的ABC转运蛋白超家族的一部分。
专利技术内容
[0005]本专利技术提供了一种修饰的ABCB9基因，其编码赋予葫芦科植物特别是黄瓜植物对CMV的抗性的蛋白质，其中所述蛋白质在所述葫芦科植物特别是黄瓜植物中表达，其特征在于所述基因包含选自以下的核苷酸序列：
[0006]a)编码包含SEQ ID NO：4的蛋白质的核苷酸序列；
[0007]b)包含SEQ ID NO：3的核苷酸序列；
[0008]c)编码通过包含SEQ ID NO：4的蛋白质的一个或多个氨基酸的取代、缺失和/或添加而衍生的蛋白质的核苷酸序列；
[0009]d)编码包含与SEQ ID NO：4至少85％相同的氨基酸序列的蛋白质的核苷酸序列；
[0010]e)与SEQ ID NO：3至少85％相同的核苷酸序列；
[0011]f)根据c)或d)的核苷酸序列，其中蛋白质在SEQ ID NO：4的位置428或与其对应的位置上包含甲硫氨酸(M)。
[0012]在CMV抗性黄瓜植物的ABCB9基因中鉴定了一个SNP。本专利技术的ABCB9基因的修饰包括对SEQ ID NO：1的野生型ABCB9基因核苷酸序列中位置1282的核苷酸的取代。
[0013]在野生型ABCB9基因核苷酸序列SEQ ID NO：1中的位置1282鉴定了一个SNP，并且它构成了ABCB9基因的CMV易感野生型中的鸟嘌呤(G)和CMV抗性修饰的ABCB9基因中的腺嘌呤(A)。
[0014]野生型ABCB9基因核苷酸序列SEQ ID NO：1的修饰导致SEQ ID NO：2的野生型氨基酸序列的变化，如图1所示。
[0015]核苷酸序列SEQ ID NO：1的位置1282上的修饰导致野生型氨基酸序列SEQ ID NO：2的位置428上的氨基酸缬氨酸(V)替换为氨基酸蛋氨酸(M)，如在修饰的氨基酸序列SEQ ID NO：4中呈现的，如图1所示。SNP的位置位于所谓的MdlB结构域中。MdlB是保守的蛋白质结构域家族，其参与ABC型多药转运系统、ATP酶和渗透酶组分的活动。
[0016]当纯合地存在于葫芦科植物，特别是黄瓜植物中时，本专利技术的修饰的ABCB9基因赋予CMV抗性。
[0017]如本文所用，ABCB9基因是编码ABCB9蛋白的基因。如本文所用，ABCB9基因是包含由SEQ ID NO：1表示的野生型编码序列的基因，或包含与SEQ ID NO：1具有至少85％序列同一性的核苷酸序列的同源基因，或编码包含SEQ ID NO：2的ABCB9蛋白的基因，或编码包含与SEQ ID NO：2具有至少85％序列同一性的氨基酸序列的同源ABCB9蛋白的基因。
[0018]同源ABCB9基因包含与SEQ ID NO：1具有至少85％序列同一性(优选86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％)的序列。同源ABCB9蛋白包含与SEQ ID NO：2具有至少85％序列同一性(优选86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％)的氨基酸序列。
[0019]如本文所用，序列同一性是两个序列之间在比对这些序列之后相同的核苷酸或氨基酸的百分比。本领域技术人员知道如何比对序列，例如通过使用序列比对工具如BLAST。
[0020]如本文所用，修饰的ABCB9基因是指与ABCB9基因的野生型核苷酸序列相比，ABCB9基因的修饰的核苷酸序列。改变或修饰可以是任何改变或修饰，包括但不限于核苷酸取代。
[0021]本专利技术还提供了一种蛋白质，它赋予葫芦科植物，特别是黄瓜植物对CMV的抗性，其中所述蛋白质在所述葫芦科植物特别是黄瓜植物中表达并且所述蛋白质由所述的修饰的ABCB9基因编码。
[0022]在导致本专利技术的研究中，发现除了修饰的ABCB9基因外，当纯合地存在于黄瓜植物的基因组中时，修饰的EF1
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α基因也赋予CMV抗性。EF1
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α基因编码一种被称为延伸转录因子1
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α的蛋白质，并且是据称参与蛋白质合成和发育控制的基因的GTP结合延伸因子家族的一部分。在野生型EF1
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α基因核苷酸序列SEQ ID NO：5中的位置1115鉴定了一个SNP，并且它构成了EF1
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α基因的CMV易感野生型中的胞嘧啶(C)和CMV抗性修饰的EF1
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α基因中的鸟嘌呤(G)。本专利技术的SNP的位置位于翻译延伸因子1(TEF
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1)蛋白结构域家族中。延伸因子1在蛋白质合成中发挥作用，并作为宿主因子与潜在的病原体相互作用。
[0023]修饰的EF1
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α基因包含SEQ ID NO：7。野生型EF1
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α基因核苷酸序列SEQ ID NO：5的修饰导致SEQ ID NO：6的野生型氨基酸序列的变化。SEQ ID NO：6的野生型氨基酸序列的修饰导致修饰的氨基酸序列SEQ ID NO：8，均显示在图2中。
[0024]在核苷酸序列SEQ ID NO：5的位置1115上的修饰导致在SEQ ID NO：6的野生型氨基酸序列的位置372上的氨基酸丙氨酸(A)被替换为氨基酸甘氨酸(G)，如在SEQ ID NO：8所示的修饰的氨基酸序列中。
[0025]本专利技术提供了一种修饰的EF1
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α基因，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种修饰的ABCB9基因，其编码赋予葫芦科植物特别是黄瓜植物对CMV的抗性的蛋白质，其中所述蛋白质在所述葫芦科植物特别是黄瓜植物中表达，其特征在于所述基因包含选自以下的核苷酸序列：a)编码包含SEQ ID NO：4的蛋白质的核苷酸序列；b)包含SEQ ID NO：3的核苷酸序列；c)编码通过包含SEQ ID NO：4的蛋白质的一个或多个氨基酸的取代、缺失和/或添加而衍生的蛋白质的核苷酸序列；d)编码包含与SEQ ID NO：4至少85％相同的氨基酸序列的蛋白质的核苷酸序列；e)与SEQ ID NO：3至少85％相同的核苷酸序列；f)根据c)或d)的核苷酸序列，其中蛋白质在SEQ ID NO：4的位置428或与其对应的位置上包含甲硫氨酸(M)。2.一种蛋白质，其赋予葫芦科植物特别是黄瓜植物对CMV的抗性，其中所述蛋白质在所述葫芦科植物特别是黄瓜植物中表达并且所述蛋白质由如权利要求1所述的基因编码。3.一种修饰的EF1
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α基因，其编码赋予黄瓜植物CMV抗性的蛋白质，其中所述蛋白质在所述黄瓜植物中表达，其特征在于所述基因包含选自以下的核苷酸序列：a)编码包含SEQ ID NO：8的蛋白质的核苷酸序列；b)包含SEQ ID NO：7的核苷酸序列；c)编码通过包含SEQ ID NO：8的蛋白质的一个或多个氨基酸的取代、缺失和/或添加而衍生的蛋白质的核苷酸序列，d)编码包含与SEQ ID NO：8至少95％相同的氨基酸序列的蛋白质的核苷酸序列；e)与SEQ ID NO：7至少95％相同的核苷酸序列；f)根据c)或d)的核苷酸序列，其中蛋白质在SEQ ID NO：8的位置372或与其对应的位置上包含甘氨酸(G)。4.一种蛋白质，其赋予葫芦科植物特别是黄瓜植物对CMV的抗性，其中所述蛋白质在所述葫芦科植物特别是黄瓜植物中表达并且所述蛋白质由如权利要求3所述的基因编码。5.一种葫芦科植物，特别是黄瓜植物，其包含如权利要求1所述的修饰的ABCB9基因。6.如权利要求5所述的植物，其纯合地包含修饰的ABCB9基因，其中所述植物对CMV具有抗性。7.如权利要求5和6所述的植物，进一步包含如权利要求3所述的修饰的EF1
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α基因。8.如权利要求5、6或7所述的植物，其纯合地包含修饰的EF1
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α基因。9.如权利要求5至8中任一项所述的植物的部分，所述植物部分包含如权利要求1所述的修饰的ABCB9基因，以及任选如权利要求3所述的修饰的EF1
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α基因。10.一种种子，其包含如权利要求1所述的修饰的ABCB9基因，以及任选如权利要求3所述的修饰的EF1
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α基因。11.如权利要求5至8中任一项所述的植物的组织培养物，所述组织培养物包含如权利要求1所述的修饰的ABCB9基因，以及任选如权利要求3所述的修饰的EF1
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α基因。12.一种用于鉴定包含修饰的ABCB9基因的黄瓜植物的标记物，其中所述标记物检测与SEQ ID NO：1的野生型ABCB9基因核苷酸序列相比位置1282上的修饰的核苷酸。13.如权利要求12所述的标记物，其中所述标记物检测SEQ ID NO：3的位置1282上的腺
嘌呤(A)。14.如权利要求13所述的标记物，其包含SEQ ID NO：11。15.一种用于鉴定包含修饰的EF1

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：瑞克斯旺种苗集团公司，
类型：发明
国别省市：