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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植物基因工程领域,具体涉及调控甘蓝型油菜菌核病抗性的果胶甲酯酶抑制因子bnpmei8基因及应用。
技术介绍
1、油菜是全球重要的油料作物之一,也是我国食用植物油的主要来源,具有很高的营养和经济价值。由核盘菌(sclerotinia sclerotiorum)引起的菌核病是导致油菜生产量下降最主要的病害,在我国各地区均有发生,以长江中下游和东南沿海最为严重,发病率在10%~80%之间,产量损失在5%~30%之间(liu s m,fu l y,chen j p,et al.baselinesensitivity of sclerotinia sclerotiorum to metconazole and the analysis ofcross-resistance with carbendazim,dimethachlone,boscalid,fluazinam,andfludioxonil.phytoparasitica,2021,49(1):123-130.)。有研究表明,在2011年至2021年,湖北省鄂州市油菜菌核病发生程度除2013年外,其余9年重发频率(4-5级)非常高。油菜菌核病发生面积与油菜种植面积比达到80%以上的年份占了8年(2012年为79.44%),达到90%以上的年份也有6年(吴江.鄂州市油菜菌核病偏重发生原因分析及防治对策.湖北植保,2022:54-55)。此外,核盘菌还会严重影响油菜籽的产量和品质,致使油菜籽产油量下降,脂肪酸组分改变等。
2、核盘菌是一种死体营养型植物病原真
3、果胶甲酯酶抑制蛋白(pectin methylesterase inhibitor,pmei)是一种植物细胞壁相关的蛋白质。它在植物细胞壁的组成和结构中起着重要的调节作用。果胶甲酯酶抑制蛋白(pmeis)能通过翻译后机制调控果胶甲酯酶(pmes)活性,微调果胶多糖甲酯化修饰平衡后,能够维持细胞壁的完整性和生物力学特性。因此,果胶甲酯化状态对于植物细胞壁的性质和功能至关重要。有研究表明,不同的pmei基因可以通过不同激素途径的信号调控来应对低温、干旱和盐胁迫等非生物胁迫的影响。如,高山离子芥的cbpmei1在低温下,提高细胞壁中果胶甲酯化水平调节根系的生长(chen j.,chen x.,zhang q.,et al.a cold-induced pectin methyl-esterase inhibitor gene contributes negatively tofreezing tolerance but positively to salt tolerance in arabidopsis,j plantphysiol,2018,222:67-78.)。而pmei也在生物胁迫中发挥着重要作用。如辣椒capmei1沉默的植株对病菌的敏感性增加(an s.h.,sohn k.h.,choi h.w.,et al,pepper pectinmethylesterase inhibitor protein capmei1 is required for antifungal activity,basal disease resistance and abiotic stress tolerance,planta,2008,228(1):61-78.)。此外,pmei调控的果胶甲酯化状态还可以在植物对细菌和真菌等病菌的抗性中发挥重要作用,有研究表明,拟南芥中过表达atpmei-2能使萝卜静脉清除病毒(tvcv)移动延迟及使其对病毒的敏感性降低,证明了pmeis不仅影响植物中已经存在的pmes,而且抑制病毒或真菌诱导的pme活性(lionetti v.,raiola a.,cervone f.,et al.transgenicexpression of pectin methylesterase inhibitors limits tobamovirus spread intobacco and arabidopsis.molecular plant pathology,2014,15(3):265-274)。虽然在植物pmei的研究中发现该基因家族可以通过改变寄主细胞壁的屏障作用来调控寄主对细菌和真菌的抗性,但目前对pmei8的抗病功能研究尚不深入,关于pmei8是否能增强油菜对菌核病的抗性尚无报道,其功能有待进一步验证。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点和不足,提供了一个果胶甲酯酶抑制因子bnpmei8基因在参与油菜抗菌核病中的应用,对该基因进行了功能验证和转化应用。该基因基于拟南芥同源序列比对,筛选出同源性最高的bnpmei8序列,基因的核苷酸序列如seq id no:1所示,构建该基因的敲除载体,通过农杆菌介导的遗传转化方法在甘蓝型油菜westar中进行敲除表达,并接种核盘菌,分析了转基因植株的抗病性、果胶甲酯度强度及果胶甲酯酶活性、叶片内源活性氧的积累情况以及茉莉酸(ja)信号通路相关基因检测,快速鉴定其在油菜菌核病抗性中的功能,为油菜抗菌核病育种提供新的遗传资源。
2、本专利技术的技术方案如下所述:
3、申请人克隆得到一种调控油菜菌核病抗性的果胶甲酯酶抑制因子bnpmei8基因,其核苷酸序列如seq id no:1所示。
4、上述调控油菜菌核病抗性的油菜果胶甲酯酶抑制因子bnpmei8基因编码的蛋白质序列如seq idno:2所示。
5、本专利技术涉及的bnpmei8基因在调控油菜菌核病抗性中的应用。
6、更详细的技术方案如下所述:
7、利用rt-qpcr方法分析本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.果胶甲酯酶抑制因子BnPMEI8基因在调控油菜菌核病抗性中的应用。
【技术特征摘要】
1.果胶甲酯酶抑制因子bnpmei8...
【专利技术属性】
技术研发人员:杜雪竹,顿小玲,盛锋,杨一丹,黄绒,张岩,罗倩,
申请(专利权)人:湖北大学,
类型:发明
国别省市:
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