【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于病虫害防治领域，具体涉及玉米zm00001d017111基因的突变体gl8及其应用。
技术介绍
1、草地贪夜蛾(spodoptera frugiperda)是一种具有很强入侵性、迁飞性和暴发性的鳞翅目夜蛾科害虫，被列为世界十大植物害虫之一。草地贪夜蛾源于美洲，现已扩散至非洲、亚洲、大洋洲等世界主要大陆，于2019年入侵我国。据统计，草地贪夜蛾可以危害76科353种寄主植物，包括玉米、小麦、水稻、大豆、花生、油菜、蔬菜等多种重要农作物；另外，草地贪夜蛾属于暴食性害虫，尤其嗜好取食农作物的幼嫩生长点和繁殖器官，严重影响农作物的产量和品质。在自然环境中，植物面临着多种病虫害的威胁，严重影响了植物的生长繁殖和生产力。据估计，在小麦、水稻、玉米、油菜和大豆等重要作物中，这些胁迫因素至少造成了约20％的产量损失，严重影响了世界农业的发展。植物表皮蜡质作为抵挡病原微生物和植食性昆虫的第一道屏障，在调控植物与病虫害互作方面起着重要作用。目前，表皮蜡质的相关研究主要集中在蜡质的生物合成、转运和调控等方面，关于表皮蜡质对植物抗虫性的影响主要集中于其在蜡质的物理防御作用。首先，表皮蜡质可以使植物表面光滑进而影响大多数昆虫的附着；其次，一些害虫可以通过识别叶片上表皮和下表皮的蜡质覆盖率、结构或化学成分的差异来辨别潜在的产卵地点；第三，昆虫的卵子积累会显著影响植物表皮蜡质的组成进而调控天敌行为。目前，表皮蜡质对植物激素合成及其调控次生代谢的影响机制研究较为缺乏。因此，解析表皮蜡质对于玉米抗虫性的影响及机制，可以为发掘玉米新型草地贪夜蛾防控机
2、本专利技术关注的玉米zm00001d017111基因编码3-酮酰基还原酶，是玉米苗期叶片表皮蜡质合成所必须的关键酶(dietrich,c.r.,perera,m.a.,m,d.y.-n.,meeley,r.b.,nikolau,b.j.,and schnable,p.s.(2005).characterization of two gl8 paralogsreveals that the 3-ketoacyl reductase component of fatty acid elongase isessential for maize(zea mays l.)development.plant j.42:844-861.)。尽管已知该基因编码超长链脂肪酸合成的重要酶类(xu,x.,dietrich,c.r.,lessire,r.,nikolau,b.j.,and schnable,p.s.(2002).the endoplasmic reticulum-associated maize gl8proteinis a component of the acyl-coenzyme a elongase involved in the production ofcuticular waxes.plant physiol.128:924-934.)，但是其对玉米脂质的合成、次生物质代谢等抗虫化学防御指标的影响尚不清楚。
技术实现思路
1、本专利技术公开了玉米zm00001d017111基因的突变体gl8，其特征在于，玉米zm00001d017111基因的第一个外显子上第200个碱基g突变为a，其核苷酸序列如seq idno.1所示，玉米zm00001d017111基因核苷酸序列如seq id no.2所示；本专利技术还公开了所述玉米zm00001d017111基因突变体gl8编码的蛋白质，其特征在于：第67个氨基酸g突变为d，序列如seq id no.3所示，玉米zm00001d017111基因编码的氨基酸序列如seq id no.4所示；本专利技术还公开了权利要求1所述的玉米zm00001d017111基因突变体gl8在提高玉米抗草地贪夜蛾幼虫方面的应用，在玉米种质资源改良中应用，在制备抗草地贪夜蛾幼虫转基因玉米中的应用。
2、本专利技术还公开了一种用于鉴定玉米zm00001d017111基因或其突变体gl8的snp标记，其特征在于，玉米zm00001d017111基因的第一个外显子上第200个碱基g突变为a，玉米zm00001d017111基因突变体gl8核苷酸序列如seq id no.1所示，玉米zm00001d017111基因核苷酸序列如seq id no.2所示。
3、进一步公开了用于鉴定玉米zm00001d017111基因突变体gl8的引物对，其特征在于，所述引物对的上游引物序列如seq id no.5所示；下游引物如seq id no.6所示。还进一步的公开了玉米zm00001d017111基因在提高玉米抗草地贪夜蛾幼虫方面的应用，在玉米种质资源改良中应用，在制备抗草地贪夜蛾幼虫转基因玉米中的应用
4、目前虽然已知表皮蜡质能够从物理层面影响害虫的行为和取食，但是玉米苗期表皮蜡质如何影响草地贪夜蛾幼虫的取食和生长尚不清楚。玉米zm00001d017111基因在玉米苗期ems诱变为突变体gl8后(本专利技术将玉米zm00001d017111基因在玉米苗期ems诱变突变体命名为突变体gl8)，草地贪夜蛾幼虫的取食量显著增加，但草地贪夜蛾的生长受到显著抑制，说明该基因突变为突变体gl8后能够影响玉米苗期的抗虫性。
5、目前关于玉米zm00001d017111基因在超长链脂肪酸合成中的功能已经明晰，但是该基因如何影响玉米的脂质代谢以及与抗虫相关的植物激素、次生物质含量以及重要抗虫基因的表达情况尚不明晰。玉米zm00001d017111基因突变为突变体gl8后，玉米苗期叶片脂质组发生显著变化，同时使用草地贪夜蛾幼虫唾液模拟虫害处理，在虫害诱导下，opda、ja和ja-ile均在突变体中含量更高。对植物抗虫起重要作用的aba以及乙烯合成前体acc的含量在虫害诱导下也在突变体中显著增高，但是sa的含量在突变体和野生型中并无显著差异。同时，在虫害诱导处理下，突变体叶片中总黄酮和hdmboa-glc的含量明显高于野生型，蛋白酶抑制剂相关基因zmcyst、zmmpi、zmserpin和杀虫核糖体失活蛋白基因zmrip2的表达量也明显高于野生型，且差异极显著。
6、本专利技术具有以下有益效果：
7、1、本专利技术以世界十大植物害虫之一的草地贪夜蛾为研究对象，提出一种提高玉米抗草地贪夜蛾幼虫能力的方法，具有重要的经济价值。
8、2、本专利技术公开了一系列实验，揭示了玉米zm00001d017111基因突变为突变体gl8会引起玉米脂质代谢的改变以及虫害诱导茉莉酸等一系列抗虫防御反应的上调，进而抑制草地贪夜蛾幼虫的生长。上述发现能够为综合调控玉米苗期叶片的物理及化学防御抗虫性提供理论和技术支持。
9、3、本专利技术的提供了提高玉米抗草地贪夜蛾幼虫能力的方法在玉米种质资源改良中的应用、在制备抗草地贪夜蛾幼虫转基因玉米中的应用以及在制备抗草地贪夜蛾幼虫转基因玉米的生物材料中的应用，而具有广阔的应用前景。
10、总之本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.玉米Zm00001d017111基因的突变体gl8，其特征在于，玉米Zm00001d017111基因的第一个外显子上第200个碱基G突变为A，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，玉米Zm00001d017111基因核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
2.权利要求1所述玉米Zm00001d017111基因突变体gl8编码的蛋白质，其特征在于：第67个氨基酸G突变为D，序列如SEQ ID NO.3所示，玉米Zm00001d017111基因编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。
3.权利要求1所述的玉米Zm00001d017111基因突变体gl8在提高玉米抗草地贪夜蛾幼虫方面的应用。
4.权利要求1所述的玉米Zm00001d017111基因突变体gl8在玉米种质资源改良中应用。
5.权利要求1所述的玉米Zm00001d017111突变体gl8在制备抗草地贪夜蛾幼虫转基因玉米中的应用。
6.一种用于鉴定玉米Zm00001d017111基因或其突变体gl8的SNP标记，其特征在于，玉米Zm00001d017
7.用于鉴定玉米Zm00001d017111基因突变体gl8的引物对，其特征在于，所述引物对的上游引物序列如SEQ ID NO.5所示；下游引物如SEQ ID NO.6所示。
8.玉米Zm00001d017111基因在提高玉米抗草地贪夜蛾幼虫方面的应用。
9.玉米Zm00001d017111基因在玉米种质资源改良中应用。
10.玉米Zm00001d017111基因在制备抗草地贪夜蛾幼虫转基因玉米中的应用。
...【技术特征摘要】
1.玉米zm00001d017111基因的突变体gl8，其特征在于，玉米zm00001d017111基因的第一个外显子上第200个碱基g突变为a，其核苷酸序列如seq id no.1所示，玉米zm00001d017111基因核苷酸序列如seq id no.2所示。
2.权利要求1所述玉米zm00001d017111基因突变体gl8编码的蛋白质，其特征在于：第67个氨基酸g突变为d，序列如seq id no.3所示，玉米zm00001d017111基因编码的氨基酸序列如seq id no.4所示。
3.权利要求1所述的玉米zm00001d017111基因突变体gl8在提高玉米抗草地贪夜蛾幼虫方面的应用。
4.权利要求1所述的玉米zm00001d017111基因突变体gl8在玉米种质资源改良中应用。
5.权利要求1所述的玉米zm00001d017111突变体gl8在制备抗草地贪夜...
【专利技术属性】
技术研发人员：张茜，刘炯，周树堂，李璐，熊志隆，李保珠，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：
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