一种大豆的糖基转移酶及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开一种大豆的糖基转移酶及其编码基因与应用，属于植物育种技术领域。为了提供一种抗大豆胞囊线虫的大豆基因以及在大豆增产中的应用，解决大豆如何抗胞囊线虫和如何增产的技术问题。本发明专利技术提供一种大豆的糖基转移酶，所述大豆的糖基转移酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。GmUGT88A1是本发明专利技术新发现的具有抗大豆胞囊线虫作用的基因，在大豆中过量表达该基因可显著提高受体大豆种质的产量、其对大豆胞囊线虫的抗性为高产抗胞囊线虫病大豆分子设计育种提供有效的分子标记和基因资源。源。源。

【技术实现步骤摘要】
一种大豆的糖基转移酶及其编码基因与应用


[0001]本专利技术属于植物育种
，具体涉及一种大豆的糖基转移酶及其编码基因与应用。

技术介绍

[0002]大豆(Glycine max(L.)Merr.)起源于中国，是世界范围内重要的油料作物和经济作物，为人类提供着丰富的油分及蛋白质。大豆胞囊线虫病(Soybean cyst nematode,SCN)是由大豆胞囊线虫引起的世界性大豆病害，具有分布广、危害重、其休眠体(胞囊)存活时间长等特点，是一种极难防治的土传性病害。一般情况下可造成大豆减产30
‑
50％，严重时可造成绝产，严重危害大豆的产量和品质。大豆对SCN的抗性是受少量主效基因(rhg1和Rhg4)和多微效基因控制的复杂数量性状。目前，两个主效基因已经克隆且只能解释60％左右的抗性变异，过度使用有限的抗SCN品种已经导致SCN群体的转移，因此，持续鉴定新的抗病基因是全球大豆生产可持续发展的需要。黄酮作为重要的广谱抗菌活性植保素，在防止植物受到紫外线伤害的防御反应等方面发挥着重要作用，当植物受到病原物侵染时会诱导其合成并在植物体内积累。
[0003]此外，大豆异黄酮还是植物和微生物信号物质。李海燕等(2015)研究发现抗感大豆植株中的异黄酮粗提物对大豆胞囊线虫J2有显著的毒杀效果和卵孵化抑制作用，并对其相关酶系进行了检测验证。有研究发现核盘菌侵染大豆时，大豆中染料木素、黄豆苷元和黄豆黄素显著増加。也有研究表明蚜虫侵害前后大豆叶片组织内黄酮类物质代谢产物的含量都发生了明显变化，并且在不同蚜虫侵害时间和抗性基因型之间存在明显差异，表明这类物质与大豆抗蚜性有很大关联(姜伊娜等，2009)。现在亟需寻找可以抗大豆胞囊线虫的大豆基因，为大豆的抗病育种提供扎实的基础。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了提供一种抗大豆胞囊线虫的大豆基因以及在增产大豆中的应用，解决大豆如何抗胞囊线虫和如何增产的技术问题。
[0005]本专利技术提供一种大豆的糖基转移酶，所述大豆的糖基转移酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。
[0006]本专利技术提供编码上述的大豆的糖基转移酶的基因。
[0007]进一步地限定，所述基因序列如SEQ ID NO.3所示。
[0008]本专利技术提供一种含有上述的基因的重组载体。
[0009]进一步地限定，所述重组载体的出发载体为pCambia3300。
[0010]本专利技术提供一种重组微生物细胞，所述重组微生物细胞携带上述的基因或表达上述的大豆的糖基转移酶。
[0011]进一步地限定，所述重组微生物细胞为真核微生物细胞或者原核微生物细胞。
[0012]本专利技术提供一种提高大豆产量的方法，所述方法的具体步骤如下：
[0013]步骤1：将SEQ ID NO.3所示的基因与载体pCAMBIA3300载体连接，获得重组载体；
[0014]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；
[0015]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。
[0016]本专利技术提供一种制备抗大豆抗胞囊线虫病的植株的方法，所述方法的具体步骤如下：
[0017]步骤1：将SEQ ID NO.3所示的基因与载体pCAMBIA3300载体连接，获得重组载体；
[0018]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；
[0019]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。
[0020]本专利技术提供上述的大豆的糖基转移酶、上述的基因、上述的重组载体、上述的重组微生物细胞或超表达SEQ ID NO.3所示基因的大豆植株在提高大豆产量和提高大豆抗抗胞囊线虫病中的应用。
[0021]有益效果：本专利技术的目的是提供一个抗大豆胞囊线虫病的新基因GmUGT88A1，GmUGT88A1是本专利技术新发现的具有抗大豆胞囊线虫作用的基因，在大豆中过量表达该基因可显著提高受体大豆种质的大豆的产量、大豆胞囊线虫的抗性，为大豆抗胞囊线虫病分子设计育种提供有效的分子标记和基因资源。
附图说明
[0022]图1为GmUGT88A1基因的克隆，M：DL2000；1：水对照；2：PCR产物；
[0023]图2为大豆不同组织和线虫胁迫后GmUGT88A1基因的表达分析，a是基因GmUGT88A在不同大豆材料不同组织中的表达情况，b是基因GmUGT88A在线虫胁迫下不同大豆材料中的表达情况；
[0024]图3为不同激素和低温诱导下抗病候选基因的表达丰度，
[0025]图4为植物表达载体转化大肠杆菌，M：DL2000；1：水对照；2
‑
7：PCR产物；
[0026]图5为重组载体转化根癌农杆菌，M：DL2000；1
‑
6：PCR产物；7：水对照；
[0027]图6为转基因大豆的PCR检测，M：DL2000；1
‑
11：受体为
‘
东农50
’
的GmUGT88A1基因过表达植株；12：阴性对照；13：水；14：阳性对照；
[0028]图7为转GmUGT88A1基因大豆植株的qRT
‑
PCR检测，CK：感病品种“东农50”；1
‑
5：GmUGT88A1基因过表达感病品种T2代植株；
[0029]图8为T2代转基因大豆植株Bar试纸条检测；
[0030]图9为T2代转基因植株根部酸性品红染色，a.过表达pCAMBIA3300空载对照；b.pCAMBIA3300
‑
GmUGT88A1转基因阳性根；
[0031]图10为野生型和T2代转基因植株单位长度根系中胞囊雌虫数量统计分析，“**”表示0.01水平的显著性。
具体实施方式
[0032]植物品种(系)：抗病品种
‘
东农L
‑
10
’
，LHN
‑
Line 102(极端抗病)，极端感病家系LHN
‑
Line89(不含任何抗病QTL)，感病品种
‘
东农50
’
、
‘
黑农37
’
。SCN 3号生理小种：采自黑
龙江省大庆大豆胞囊线虫发病地块，经实验室分离纯化，保存。
[0033]抗线虫品种东农L
‑
10和感线虫品种黑农37记载在文献Chang et al.QTL underlying resistance to two HG types of Heterodera glycines found in soybean cultivar
‘
L
‑
10
’
,BMC Genomics 2011,12:23本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大豆的糖基转移酶，其特征在于，所述大豆的糖基转移酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。2.编码权利要求1所述的大豆的糖基转移酶的基因。3.根据权利要求2所述的基因，其特征在于，所述基因序列如SEQ ID NO.3所示。4.含有权利要求2所述的基因的重组载体。5.根据权利要求4所述的重组载体，其特征在于，所述重组载体的出发载体为pCambia3300。6.一种重组微生物细胞，其特征在于，所述重组微生物细胞携带权利要求2所述的基因或表达权利要求1所述的大豆的糖基转移酶。7.根据权利要求6所述的重组微生物细胞，其特征在于，所述重组微生物细胞为真核微生物细胞或者原核微生物细胞。8.一种提高大豆产量的方法，其特征在于，所述方法的具体步骤如下：步骤1：将SEQ ID NO.3所示的基因与载体pCAMBIA3300载体连接，获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩英鹏，姜海鹏，赵雪，周长军，袁明，李永光，滕卫丽，战宇航，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：