蛋白质及其编码基因在调控玉米大斑病和小斑病中的应用制造技术

本发明专利技术公开了蛋白质及其编码基因在调控玉米大斑病和小斑病中的应用

【技术实现步骤摘要】
蛋白质及其编码基因在调控玉米大斑病和小斑病中的应用


[0001]本专利技术涉及生物
，蛋白质及其编码基因在调控玉米大斑病和小斑病中的应用
。

技术介绍

[0002]玉米大斑病和小斑病是一种世界性的玉米叶部真菌性病害
。
该病害的发生，在玉米叶片上形成坏死病斑，降低了植株的光合作用效率；发病严重时甚至使整个植株枯死，严重影响了玉米的产量和品质
。
目前，大斑病和小斑病流行于世界上几个主要的玉米产区，包括美国
、
中国
、
巴西和南非等地
。
[0003]研究表明，玉米抗大斑病是一个非常复杂的性状，包括质量抗性和数量抗性
。
目前已知的质量抗性位点有
Ht1、Ht2、Ht3
和
Htn1。
研究人员已经证实
Ht2
和
Ht3
是
Htn1
的等位基因，且
Htn1
编码一个细胞壁相关的类受体激酶
(ZmWAK
‑
RLK1)
；
Ht1
编码一个富含亮氨酸的
NLR
蛋白
。
质量抗性位点由于其具有小种专化抗性的特点，其抗性容易被病原菌的小种变异所克服，因此限制了其在生产上的应用
。
在玉米
10
条染色体上均分布有抗大斑病的数量抗性位点，但是很少有被精细定位甚至克隆其关键抗病基因
。
[0004]玉米抗小斑病属于一个典型的数量性状，由多个微效或中等效应的位点控制，且以加性遗传效应为主
。
截止目前，已有少量抗小斑病基因被克隆，其中
ZmAPX1
正调控玉米对小斑病的抗性，而一个富含亮氨酸的类受体激酶负调控玉米对小斑病的抗性
。
此外，
ZmFUT1
和
MYBR92
也被证实是潜在的抗小斑病基因
。
挖掘新的数量抗小斑病基因能够有效应对小斑病的发生
。
[0005]目前，大斑病和小斑病的防治主要有化学防治
、
耕作管理和抗病品种培育
。
其中化学防治和耕作管理均会增加生产成本，而且化学杀真菌剂会对生态环境造成严重的污染；最经济有效的防治方法是培育抗病品种
。
因此，筛选抗大斑病和小斑病的种质资源，挖掘抗病基因，解析抗大斑病和小斑病的遗传基础，结合生物技术进行抗病分子设计育种，可以从根本上防控玉米大斑病和小斑病的危害
。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是如何提高植物的抗病性
。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了蛋白质或调控所述蛋白质活性或含量的物质的下述任一应用：
[0008]D1)
调控植物抗病性；
[0009]D2)
制备调控植物抗病性产品；
[0010]D3)
培育抗病性提高植物；
[0011]D4)
制备培育抗病性提高植物产品；
[0012]D5)
培育抗病性降低植物；
[0013]D6)
制备培育抗病性降低植物产品；
[0014]所述蛋白质来源于玉米，其为
ZmCPK39、ZmDi19
或
ZmPR10
；
[0015]所述
ZmCPK39
为如下
A1)
‑
A5)
中的任一种或任两种：
[0016]A1)
序列表中
SEQ ID No.2
所示的蛋白质；
[0017]A2)
序列表中
SEQ ID No.4
所示的蛋白质；
[0018]A3)
将
A1)
或
A2)
所述蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和
/
或缺失和
/
或添加得到的与植物抗病性相关的蛋白质；
[0019]A4)
来源于玉米且与
A1)
或
A2)
所述蛋白质具有
98
％以上同一性且与植物抗病性相关的蛋白质；
[0020]A5)
在
A1)
或
A2)
或
A3)
或
A4)
所述蛋白质的
N
端或
/
和
C
端连接标签得到的融合蛋白；
[0021]所述
ZmDi19
为如下
B1)
‑
B6)
中的任一种或任两种或任三种：
[0022]B1)
序列表中
SEQ ID No.7
所示的蛋白质；
[0023]B2)
序列表中
SEQ ID No.9
所示的蛋白质；
[0024]B3)
序列表中
SEQ ID No.11
所示的蛋白质；
[0025]B4)
将
B1)
或
B2)
或
B3)
所述蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和
/
或缺失和
/
或添加得到的与植物抗病性相关的蛋白质；
[0026]B5)
来源于玉米且与
B1)
或
B2)
或
B3)
所述蛋白质具有
98
％以上同一性且与植物抗病性相关的蛋白质；
[0027]B6)
在
B1)
或
B2)
或
B3)
或
B4)
或
B5)
所述蛋白质的
N
端或
/
和
C
端连接标签得到的融合蛋白；
[0028]所述
ZmPR10
为如下
C1)
‑
C4)
中的任一种：
[0029]C1)
序列表中
SEQ ID No.14
所示的蛋白质；
[0030]C2)
将
C1)
所述蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和
/
或缺失和
/
或添加得到的与植物抗病性相关的蛋白质；
[0031]C3)
来源于玉米且与
C1)
所述蛋白质具有
98
％以上同一性且与植物抗病性相关的蛋白质；
[0032]C4)
在
C1)
或
C2)
或
C3)
所述蛋白质的
N
端或
/
和
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
蛋白质或调控所述蛋白质活性或含量的物质的下述任一应用：
D1)
调控植物抗病性；
D2)
制备调控植物抗病性产品；
D3)
培育抗病性提高植物；
D4)
制备培育抗病性提高植物产品；
D5)
培育抗病性降低植物；
D6)
制备培育抗病性降低植物产品；所述蛋白质为
ZmCPK39、ZmDi19
或
ZmPR10
；所述
ZmCPK39
为如下
A1)
‑
A5)
中的任一种或任两种：
A1)
序列表中
SEQ ID No.2
所示的蛋白质；
A2)
序列表中
SEQ ID No.4
所示的蛋白质；
A3)
将
A1)
或
A2)
所述蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和
/
或缺失和
/
或添加得到的与植物抗病性相关的蛋白质；
A4)
来源于玉米且与
A1)
或
A2)
所述蛋白质具有
98
％以上同一性且与植物抗病性相关的蛋白质；
A5)
在
A1)
或
A2)
或
A3)
或
A4)
所述蛋白质的
N
端或
/
和
C
端连接标签得到的融合蛋白；所述
ZmDi19
为如下
B1)
‑
B6)
中的任一种或任两种或任三种：
B1)
序列表中
SEQ ID No.7
所示的蛋白质；
B2)
序列表中
SEQ ID No.9
所示的蛋白质；
B3)
序列表中
SEQ ID No.11
所示的蛋白质；
B4)
将
B1)
或
B2)
或
B3)
所述蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和
/
或缺失和
/
或添加得到的与植物抗病性相关的蛋白质；
B5)
来源于玉米且与
B1)
或
B2)
或
B3)
所述蛋白质具有
98
％以上同一性且与植物抗病性相关的蛋白质；
B6)
在
B1)
或
B2)
或
B3)
或
B4)
或
B5)
所述蛋白质的
N
端或
/
和
C
端连接标签得到的融合蛋白；所述
ZmPR10
为如下
C1)
‑
C4)
中的任一种：
C1)
序列表中
SEQ ID No.14
所示的蛋白质；
C2)
将
C1)
所述蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和
/
或缺失和
/
或添加得到的与植物抗病性相关的蛋白质；
C3)
来源于玉米且与
C1)
所述蛋白质具有
98
％以上同一性且与植物抗病性相关的蛋白质；
C4)
在
C1)
或
C2)
或
C3)
所述蛋白质的
N
端或
/
和
C
端连接标签得到的融合蛋白
。2.
根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述调控所述蛋白质活性或含量的物质为下述
E1)
至
E9)
中的任一种：
E1)
编码所述蛋白质的核酸分子；
E2)
含有
E1)
所述核酸分子的表达盒；
E3)
含有
E1)
所述核酸分子的重组载体
、
或含有
E2)
所述表达盒的重组载体；
E4)
含有
E1)
所述核酸分子的重组微生物
、
或含有
E2)
所述表达盒的重组微生物
、
或含有
E3)
所述重组载体的重组微生物；
E5)
含有
E1)
所述核酸分子的转基因植物细胞系
、
或含有
E2)
所述表达盒的转基因植物细胞系；
E6)
含有
E1)
所述核酸分子的转基因植物组织
、
或含有
E2)
所述表达盒的转基因植物组织；
E7)
含有
E1)
所述核酸分子的转基因植物器官
、
或含有
E2)
所述表达盒的转基因植物器官；
E8)
降低所述蛋白质表达量的核酸分子；
E9)
含有
E8)
所述核酸分子的表达盒
、
重组载体
、
重组微生物
、
转基因植物细胞系
、
转基因植物组织或转基因植物器官
。3.
根据权利要求2所述的应用，其特征在于：编码
ZmCPK39
的核酸分子为如下
b1)
‑
b7)
中的任一种：
b1)
编码序列是序列表中
SEQ ID No.3
的第
56
‑
1624
位的
DNA
分子；
b2)
序列表中
SEQ ID No.3
或其第
56
‑
1624
位所示的
DNA
分子；
b3)
编码序列是序列表中
SEQ ID No.5
的第
56
‑
1618
位的
DNA
分子；
b4)
序列表中
SEQ ID No.5
或其第
56
‑
1618
位所示的
DNA
分子；
b5)
序列表中
SEQ ID No.1
所示的
DNA
分子；
b6)
与
b1)
‑
b5)
中任一限定的核苷酸序列具有
75
％或
75
％以上同一性，且编码所述
ZmCPK39
的
DNA
分子；
b7)
在严格条件下与
b1)
‑
b6)
中任一限定的核苷酸序列杂交，且编码所述
ZmCPK39
的
DNA
分子；编码
ZmDi19
的核酸分子为如下
c1)
‑
c9)
中的任一种：
c1)
编码序列是序列表中
SEQ ID No.8
的第
448
‑
1137
位的
DNA
分子；
c2)
序列表中
SEQ ID No.8
或其第
448
‑
1137
位所示的
DNA
分子；
c3)
编码序列是序列表中

【专利技术属性】
技术研发人员：徐明良，朱芒，钟涛，郭晨煜，张晓辉，刘玉琳，姜晓惠，李茜，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：