【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植物基因工程领域，具体涉及一种与大豆中锈病抗性相关联的蛋白、其编码基因和用途。
技术介绍
1、大豆(soybean，glycine max)是世界四大油料作物之一，也是生产蛋白质最重要的作物之一。锈病是全球大豆生产中的主要疾病，防治该疾病的主要方法是施用叶面杀真菌剂。
2、目前还没有完全抗锈病的商品化品种。锈病的病原菌为豆薯层锈菌，锈病病原菌的寄主包括广泛的豆科植物(分别地，17个属中至少31个物种；slaminko等人，(2008)plantdis.[植物疾病]，92：797-771；19个属中至少42个物种；frederick等人，(2002)mycology[真菌学]，92：217-227)。此外，另外152个物种已被认为是豆薯层锈菌的潜在宿主(bonde等人，(2008)plant dis.[植物疾病]，92：30-38；goellner等人，(2010)molecular plantpathology[分子植物病理学]，11：169-177；ono等人，(1992)mycol.res.[真菌学研究]，96(10)：825-850；和slaminko等人，(2008)plant dis.[植物疾病]，92：797-771)。杀真菌剂的应用是目前唯一可用的减轻锈蚀的方法。
3、很少有大豆资源对豆薯层锈菌具有抗性。大豆资源对豆薯层锈菌的抗性对个体生理小种具有特异性，因此，在利用抗性资源进行繁育时，如果忽略这种抗性特异性，可能会因宿主抗性与生理小种之间的不相容性而丧失抗性资源中的抗性，这不
4、培育锈病抗性品种是防止锈病危害最经济有效的方法。通过在大豆种质和其他豆科植物中探索新的抗病基因，并将它们作为单个基因、多个基因或以多个基因盒的形式转移到大豆中，这些抗性基因可能能够通过同源或异源表达提供对豆薯层锈菌的抗性。因此，需要能够引入商业大豆植物以控制锈病抗性的新颖抗锈病基因。
技术实现思路
1、本概述列出了本披露主题的若干实施例，并且在许多情况下列出了这些实施例的变化和排列。
2、因此，本披露主题的一个目的是提供用于将锈病抗性传递到非抗性大豆种质或植物品系的方法。另外，本披露主题提供了新颖的大豆品系，其在其基因组中包含衍生自大豆株系sx6907并且进一步在所述新颖的大豆品系中赋予亚洲大豆锈病(本文中，“asr”)抗性的染色体区间、基因座和/或基因。
3、本专利技术提供了衍生自大豆株系sx6907的染色体区间，当将其引入植物(例如大豆例如大豆株系williams 82)中时是足以赋予与不包含所述染色体区间的对照植物相比增加的锈病抗性，例如比如亚洲大豆锈病(“asr”)抗性。本专利技术还提供了衍生自大豆株系sx6907的蛋白质和核酸，它们赋予了锈病抗性。
4、还提供了用于鉴定、选择和产生具有增强的锈病抗性的大豆属(glycine)植物(包括野生大豆属(例如短绒野大豆)和大豆品系)的组合物和方法。还提供了锈病抗性大豆植物和种质。
5、在一些实施例中，提供了鉴定锈病抗性大豆植物或种质的方法。此类方法可以包括在大豆植物或种质中检测与增强的疾病抗性(特别是asr抗性)相关联的遗传基因座或分子标志(例如snp或数量性状基因座(qtl))。在一些实施例中，遗传基因座或分子标志与包含seq id no 11、12或13的核苷酸序列或其部分、或其部分的染色体区间的存在相关联，其中其部分与asr抗性相关联。在另一个实施例中，遗传基因座或分子标志与seq id no：2的核苷酸或其与asr抗性相关的部分的存在相关联。在又一个实施例中，遗传基因座或分子标志与编码seq id no：1的氨基酸序列的核苷酸或其与asr抗性相关的部分的存在相关联。
6、在一些实施例中，提供了产生asr抗性大豆植物的方法。此类方法可以包括在大豆植物或种质中检测与增强的病原体(例如asr)抗性相关联的遗传基因座和/或遗传标志的存在，以及从所述大豆种质中产生子代植物。在一些实施例中，这些方法用于产生新颖的asr抗性大豆株系。
7、其他实施例包括选择疾病抗性大豆植物或种质的方法。此类方法可以包括使第一大豆植物或种质与第二大豆植物或种质杂交，其中该第一大豆植物或种质包含衍生自包含与增强的疾病和/或asr抗性和/或耐受性相关联的seq id no 2、11、12或13中任一个或其部分的大豆株系sx6907或其子代植物的遗传基因座，并选择具有遗传基因座的子代植物或种质。
8、在一些实施例中，提供了将与增强的锈病抗性相关联的、衍生自大豆株系sx6907的遗传基因座基因渗入到大豆植物或种质的方法。此类方法可以包括将第一大豆植物或种质(该大豆植物或种质包含与增强的锈病(asr)抗性相关联的、衍生自大豆株系sx6907的染色体区间(例如seq id no：11、12、或13或其部分))与第二大豆植物或种质(该大豆植物或种质用缺乏所述基因座)杂交，并任选地将包含所述遗传等位基因的子代植物与第二大豆植物或种质重复回交以产生具有增强的病原体抗性的大豆植物(例如大豆)或种质，该大豆植物或种质包含与增强的asr抗性相关联的、衍生自大豆株系sx6907和/或zrycr1的染色体区间。在一个实施例中，染色体区间包含seq id no：2。在另一个实施例中，染色体区间包含seq id no：1。
9、包含与增强的病原体抗性相关联的染色体区间的子代可以通过在其基因组中检测与衍生自大豆登录号株系sx6907和/或zrycr1的所述染色体区间相关联或与其遗传连锁的标志的存在来鉴定，其中所述染色体区间包含seq id no 11、12或13或其部分，并且该标志可以是如表1中描述的有利等位基因中任一个。
10、还提供了通过本专利技术的方法鉴定、产生或选择的大豆植物和/或种质，以及衍生自通过这些方法鉴定、产生或选择的大豆植物或种质的任何子代或种子。在一个实施例中，与seq id no 11、12或13中任一个中描述的染色体区间的存在相关联的分子标志可用于鉴定或选择对asr具有抗性的植物品系。另外的所述分子标志可以位于所述染色体区间的20cm、10cm、5cm、4cm、3cm、2cm、和1cm内，或者来自如表1中描述的与asr抗性相关联的任何对应的有利等位基因。在另一个实施例中，所述分子标志可以位于如表1中描述的与asr相关联的任何snp标志的20cm、10cm、5cm、4cm、3cm、2cm、1cm内。
11、还提供了非天然存在的大豆种子、植物和/或种质，其包含衍生自与增强的锈病抗性相关的株系sx6907和/或zrycr1的一个或多个遗传基因座。在具体实施例中，遗传基因座包含seq id no：11、12或13中的任一个，或其一部分和/或如表1中所描绘的任何有利等位基因。在其他实施例中，遗传基因座包含seq id no：2的核酸序列或编码seq id no：1的蛋白质的核酸。
12、与增强的锈病(asr)抗性相关的标志本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种产生对亚洲大豆锈病(ASR)具有增加的抗性的大豆植物的方法，所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其中所述等位基因对应于如表1中描述的有利等位基因中任一个。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述第一或第二大豆植物是优良大豆植物。
4.一种产生对亚洲大豆锈病(ASR)具有增加的抗性的大豆植物的方法，所述方法包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的方法，其中所述分子标志与如表1中描述的有利等位基因中任一个紧密连锁或由其组成。
6.一种鉴定或选择具有增加的ASR抗性的大豆植物的方法，所述方法包括以下步骤：
7.如权利要求6所述的方法，其中在b)中检测的等位基因由如表1中描述的任何有利标志组成。
8.如权利要求4-7中任一项所述的方法，其中所述分子标志是单核苷酸多态性(SNP)、数量性状基因座(QTL)、扩增片段长度多态性(AFLP)、随机扩增多态性DNA(RAPD)、限制性片段长度多态性(RFLP)或微卫星。
9.如权利要求4-7中任一项所述的方法，其中所述检测包括扩
10.如权利要求9所述的方法，其中所述扩增包括：a)将扩增引物或扩增引物对与从第一大豆植物或种质分离的核酸混合，其中所述引物或引物对与所述标志基因座的至少一部分互补或部分互补，并且能够使用所述大豆核酸作为模板通过DNA聚合酶启动DNA聚合；以及b)在包含DNA聚合酶和模板核酸的DNA聚合反应中延伸所述引物或引物对以产生至少一个扩增子。
11.如权利要求9或10所述的方法，其中所述扩增包括采用聚合酶链式反应(PCR)或连接酶链式反应(LCR)，使用分离自大豆植物或种质的核酸作为所述PCR或LCR中的模板。
12.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述核酸选自DNA或RNA。
13.一种诊断ASR抗性的引物，其中所述引物可用于PCR反应以指示与ASR抗性相关联的等位基因的存在，其中所述等位基因是如表1中描述的任何有利等位基因。
14.一种赋予大豆植物ASR抗性的方法，所述方法包括：
15.如权利要求14所述的方法，其中所述核酸分子衍生自大豆株系SX6907。
16.如权利要求14或15所述的方法，其中所述核酸分子插入大豆植物的第18号染色体。
17.如权利要求14所述的方法，其中所述核酸分子插入在约碱基对56,680,416处开始并且在约碱基对56,677,361处结束的区域。
18.如权利要求15所述的方法，其中所述方法包括Cas12a介导的基因替换。
19.如权利要求16所述的方法，其中所述方法包括2种gRNA。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述方法包括SEQ ID NO：79和/或SEQ ID NO：81的gRNA。
21.如权利要求14-20中任一项所述的方法，其中所述方法包括用PCR和/或测序来筛选靶向的插入。
...【技术特征摘要】
1.一种产生对亚洲大豆锈病(asr)具有增加的抗性的大豆植物的方法，所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其中所述等位基因对应于如表1中描述的有利等位基因中任一个。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述第一或第二大豆植物是优良大豆植物。
4.一种产生对亚洲大豆锈病(asr)具有增加的抗性的大豆植物的方法，所述方法包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的方法，其中所述分子标志与如表1中描述的有利等位基因中任一个紧密连锁或由其组成。
6.一种鉴定或选择具有增加的asr抗性的大豆植物的方法，所述方法包括以下步骤：
7.如权利要求6所述的方法，其中在b)中检测的等位基因由如表1中描述的任何有利标志组成。
8.如权利要求4-7中任一项所述的方法，其中所述分子标志是单核苷酸多态性(snp)、数量性状基因座(qtl)、扩增片段长度多态性(aflp)、随机扩增多态性dna(rapd)、限制性片段长度多态性(rflp)或微卫星。
9.如权利要求4-7中任一项所述的方法，其中所述检测包括扩增标志基因座或所述标志基因座的一部分，并检测得到的经扩增的标志扩增子。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述扩增包括：a)将扩增引物或扩增引物对与从第一大豆植物或种质分离的核酸混合，其中所述引物或引物对与所述标志基因座的至少一部分互补或部分互补，并且能够使用所述大豆核酸作为模板通过dna聚合酶启动dna聚合；以及b)在包含...
【专利技术属性】
技术研发人员：单志慧，郝青南，陈海峰，杨艳艳，张婵娟，陈李淼，袁松丽，曹东，郭葳，张晓娟，陈水莲，杨中路，邱德珍，周新安，刘清利，B·W·布莱廷格，董淑杰，
申请(专利权)人：中国农业科学院油料作物研究所，
类型：发明
国别省市：
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