System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() ZmFd3基因在提高植物抗病毒中的应用制造技术_技高网

ZmFd3基因在提高植物抗病毒中的应用制造技术

技术编号:40914671 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 14:42
本发明专利技术提供了ZmFd3基因在提高植物抗病毒中的应用,属于植物基因工程技术领域。本发明专利技术发现沉默ZmFd3基因能够提高植物对病毒的抗性,本发明专利技术的ZmFd3‑dsRNA、FPH‑dsRNA能够降低植物ZmFd3基因的表达,进而有利于植株抵抗MCMV和SCMV侵染。本发明专利技术的ZmFd3‑dsRNA和FPH‑dsRNA脂质体在玉米植株中具有有效的转运能力,并能防止dsRNA在外部环境中降解,在4~28℃时,脂质体较为稳定。本发明专利技术的dsRNA脂质体还能有效降低ZmFd3长时间沉默对植物生长产生的有害影响,为植物抵抗MCMV和SCMV侵染提供了新思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及植物基因工程,尤其涉及zmfd3基因在提高植物抗病毒中的应用。


技术介绍

1、铁氧还蛋白(ferredoxin,fd)是一种水溶性、低分子量酸性电子传递蛋白。在植物中fd主要是从psi中获得电子,传给各种与之关联的酶,如铁氧还蛋白-nadp还原酶(fnr)、铁氧还蛋白亚硝酸还原酶、亚硫酸还原酶、谷氨酸合酶、铁氧还蛋白/硫氧还蛋白还原酶等,参与许多光依赖的代谢和调节反应,其中尤以传递电子还原nadp+和硫氧还蛋白,参与碳同化,调节光周期的作用方式最为重要。fd作为唯一的可溶性电子受体在光合电子传递过程中具有独特且重要的生理作用。不同的环境条件下,fd对下游电子受体的选择直接决定着光合电子的最终去向,使生物适应环境及生长发育的变化。zmfd基因家族为玉米铁氧还蛋白基因家族,是一组调控玉米光合作用的基因。

2、植物病毒病被称为植物癌症,占所有植物病害的近一半。植物病毒不能侵染人类和其他高等动物,然而一旦农作物被植物病毒侵染,产量和品质将受到严重影响。玉米褪绿斑驳病毒病是由玉米褪绿斑驳病毒(mcmv)引起的、发生在玉米上的病害。mcmv侵染玉米引起褪绿和斑驳,严重时可以引起叶片坏死。甘蔗花叶病毒(scmv)主要危害叶片,尤以新叶基部症状最为明显,植株在苗期一旦被病毒侵染,植株生长矮小,叶片上表现典型的褪绿和花叶症状。当mcmv与马铃薯y病毒科的一些病毒复合侵染玉米时(如scmv),会引起一种严重性的玉米病害(玉米致死性坏死病,mln),可以引起整株玉米死亡,造成绝产。

3、rna干扰(rnai)是由双链rna(dsrna)诱发同源rna高效特异性降解的基因沉默机制。由于rnai技术可以特异性抑制特定基因的表达,因此,基于rnai技术可以抵抗植物病毒侵染。寻找关键的分子靶标基因并获得特异高效的dsrna片段序列是基于rnai技术植物病毒防控策略核心。相较于化学农药,rna干扰技术使用生物学手段,有效避免环境污染,是一种绿色、友好、可持续的植物病害防治手段。而玉米zmfd3基因对玉米抗植物病毒的影响未见报道。

4、纳米脂质体由脂质纳米材料组成,是农药给药系统中的潜在选择之一。因为它们比传统材料具有更大的比表面积和更大的溶解度和生物利用度,纳米脂质体被视为一种有前途的载体材料。然而,迄今为止,还没有报道通过纳米递送系统递送zmfd3-dsrna来控制植物病毒病害。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供zmfd3基因在提高植物抗病毒中的应用。

2、为了实现上述专利技术目的,本专利技术提供以下技术方案:

3、本专利技术提供了zmfd3基因在提高植物抗病毒中的应用,通过抑制zmfd3基因的表达,从而提高作物对病毒的抗病性。

4、优选的,通过向植物中导入用于抑制zmfd3基因表达的载体。

5、优选的,所述抑制zmfd3基因表达的载体包括dsrna、sirna、shrna、crispri、crispr/cas9载体或病毒介导的基因沉默载体。

6、本专利技术还提供了一种抑制zmfd3基因表达的zmfd3-dsrna,所述zmfd3-dsrna的序列如seq id no.1所示。

7、本专利技术还提供了一种fph-dsrna,所述fph-dsrna抑制zmfd3、scmv-hc-pro和mcmv-p7b基因表达,所述fph-dsrna的序列如seq id no.18所示。

8、本专利技术还提供了一种dsrna核酸脂质体,所述dsrna核酸脂质体为脂质纳米粒子内包裹有dsrna,所述dsrna包括所述的zmfd3-dsrna或所述的fph-dsrna。

9、优选的,所述dsrna核酸脂质体包括阳离子脂质体或阴离子脂质体。

10、所述的zmfd3-dsrna或所述的fph-dsrna在植物抗病毒中的应用。

11、本专利技术还提供了所述的dsrna核酸脂质体在植物抗病毒中的应用。

12、优选的,向植株喷施含有所述dsrna核酸脂质体的溶液,所述溶液中包含dsrna核酸脂质体50~100μg。

13、通过采用上述技术方案,本专利技术具有如下有益效果:本专利技术首次发现了沉默zmfd3基因能够提高植物对病毒的抗性,本专利技术的zmfd3-dsrna、fph-dsrna能够降低植物zmfd3基因的表达,进而有利于植株抵抗mcmv和scmv侵染。本专利技术的zmfd3-dsrna和fph-dsrna脂质体在玉米植株中具有有效的转运能力,并防止dsrna在外部环境中降解,在4~28℃时,脂质体较为稳定。本专利技术的dsrna脂质体还能有效降低zmfd3长时间沉默对植物生长产生的有害影响,为植物抵抗mcmv和scmv侵染提供了新思路。

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【技术保护点】

1.ZmFd3基因在提高植物抗病毒中的应用,其特征在于,通过抑制ZmFd3基因的表达,从而提高作物对病毒的抗病性。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,通过向植物中导入用于抑制ZmFd3基因表达的载体。

3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述抑制ZmFd3基因表达的载体包括dsRNA、siRNA、shRNA、CRISPRi、CRISPR/Cas9载体或病毒介导的基因沉默载体。

4.一种抑制ZmFd3基因表达的ZmFd3-dsRNA,其特征在于,所述ZmFd3-dsRNA的序列如SEQ ID NO.1所示。

5.一种FPH-dsRNA,其特征在于,所述FPH-dsRNA抑制ZmFd3、SCMV-HC-Pro和MCMV-p7b基因表达,所述FPH-dsRNA的序列如SEQ ID NO.18所示。

6.一种dsRNA核酸脂质体,其特征在于,所述dsRNA核酸脂质体为脂质纳米粒子内包裹有dsRNA,所述dsRNA包括权利要求4所述的ZmFd3-dsRNA或权利要求5所述的FPH-dsRNA。

7.根据权利要求6所述的dsRNA核酸脂质体,其特征在于,所述dsRNA核酸脂质体包括阳离子脂质体或阴离子脂质体。

8.权利要求4所述的ZmFd3-dsRNA或权利要求5所述的FPH-dsRNA在植物抗病毒中的应用。

9.权利要求6所述的dsRNA核酸脂质体在植物抗病毒中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,向植株喷施含有所述dsRNA核酸脂质体的溶液,所述溶液中包含dsRNA核酸脂质体50~100μg。

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【技术特征摘要】

1.zmfd3基因在提高植物抗病毒中的应用,其特征在于,通过抑制zmfd3基因的表达,从而提高作物对病毒的抗病性。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,通过向植物中导入用于抑制zmfd3基因表达的载体。

3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述抑制zmfd3基因表达的载体包括dsrna、sirna、shrna、crispri、crispr/cas9载体或病毒介导的基因沉默载体。

4.一种抑制zmfd3基因表达的zmfd3-dsrna,其特征在于,所述zmfd3-dsrna的序列如seq id no.1所示。

5.一种fph-dsrna,其特征在于,所述fph-dsrna抑制zmfd3、scmv-hc-pro和mcmv-p7b基因表达,所述fph-dsrn...

【专利技术属性】
技术研发人员:夏子豪郝凯强杨淼壬高新然安梦楠吴元华
申请(专利权)人:沈阳农业大学
类型:发明
国别省市:

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