【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及植物，植物育种以及鉴定、选择和/或产生具有与灰叶斑病抗性相关联的基因和标记等位基因的植物的方法。提供了编码能够提供灰叶斑病抗性的蛋白质的多核苷酸和构建体及其用途。本公开的多核苷酸、构建体和标记等位基因通过育种、转基因修饰和/或基因组编辑可用于疾病抗性植物的产生。相关申请的交叉引用本申请要求于2021年8月17日提交的国际专利申请pct/us2021/046227的优先权，将其通过引用以其全文并入本文。对经由efs-web以文本文件提交的序列表的引用序列表的官方副本经由专利中心作为xml格式的序列表以电子方式提交，文件名为8545_wo_pct_st26，创建于2022年8月9日，且具有106,544千字节大小。包含在该xml格式的文件中的序列表是本说明书的一部分并且通过引用以其全文并入本文。
技术介绍
1、灰叶斑病是玉蜀黍(maize/zea mays)的主要病害。由于产量、谷物重量和质量的显著下降，灰叶斑病成为主要关注的问题。未成熟植物死亡(中断籽粒灌浆)以及茎秆折断和倒伏(导致谷穗损失在田间)导致产量损失。灰叶斑病发生在所有的玉米种植区域中并且可能导致10％至20％的损失。
2、虽然农民可以通过使用杀真菌剂抵抗真菌感染(如灰叶斑病)，但是这些杀真菌剂对环境具有副作用并且需要田间监测和诊断技术以确定哪种真菌引起感染，从而可以使用正确的杀真菌剂。如果可以将负责抗性的基因并入优良、高产种质中而不降低产量，则使用携带抗性的基因来源或转基因来源的玉米品系更具实用性。已经描述了抗性的基因来源(white等人(197
3、通过使用与灰叶斑病抗性性状相关联的分子标记进行选择，允许仅基于子代的基因组成的选择。结果，植物育种可以更迅速地发生，由此产生商业上可接受的、具有更高水平的灰叶斑病的玉蜀黍植物。存在多个控制灰叶斑病抗性的qtl，每个qtl对性状具有不同的作用。因此，令人希望的是提供用于鉴定和选择具有新赋予的或增强的灰叶斑病抗性的玉蜀黍植物的组合物和方法。持续需要疾病抗性植物和寻找疾病抗性基因的方法。
技术实现思路
1、本文提供了在鉴定和选择与增加的疾病抗性相关联的植物标记或基因中有用的组合物和方法。这些包括“r基因”，它们是与增加的疾病抗性相关联(并且可以提供增加的疾病抗性)的基因。因此，本文公开的组合物和方法可用于选择疾病抗性植物、疾病抗性植物育种、产生转基因疾病抗性植物和/或产生植物疾病抗性的基因组编辑。本文还提供了植物和用于制备植物的方法，这些植物具有与对照植物相比增强的本公开的与疾病抗性相关联的标记和/或基因。在一些实施例中，组合物和方法可用于选择疾病抗性植物，将疾病抗性渗入植物，产生转基因疾病抗性植物，和/或产生疾病抗性基因组编辑的植物。在一些实施例中，本文提供的疾病抗性标记或植物是与增加的灰叶斑病(“gls”)抗性相关联的疾病抗性标记或植物。
2、具有本文公开的r基因或相关联的标记等位基因的植物可以与第二植物杂交以获得具有抗性基因或标记等位基因的一个或多个子代植物。相对于不具有疾病抗性基因或标记等位基因的对照植物，子代植物可以具有新的或增强的疾病抗性。
3、在一方面，提供了用于鉴定和/或选择具有与增加的灰叶斑病抗性相关联的r基因或标记等位基因的一种或多种植物材料的方法。如本文所用，术语“植物材料”是指一个或多个植物、植物细胞、植物组织、种子或其种质。在一些实例中，用于鉴定和/或选择的方法包括检测或选择具有包含seq id no：40或seq id no：56的基因组区域的一种或多种植物材料。在某些实例中，用于鉴定和/或选择的方法包括检测或选择具有包含seq id no：39、55、57或61的启动子或终止子的基因组区域的植物材料。相对于不具有包含seq id no：40、56、39或55中的一个或多个的基因组区域的对照植物，所鉴定或选择的植物可以具有新赋予的或增强的疾病抗性(例如gls抗性)。在另外的实例中，所鉴定或选择的植物材料包含编码与灰叶斑病抗性相关联的prr多肽(prr01或prr03)的基因(“prr基因”)。prr多肽可以包含如seq id no：41(prr03多肽)或seq id no：58(prr01多肽)中所示的氨基酸序列。
4、在一个方面，提供了鉴定和/或选择具有与增加的灰叶斑病抗性相关联的qtl或标记等位基因的植物材料的方法。通常，这样的方法可以包括从植物、种子、组织或其种质中获得核酸样品；以及筛选样品中是否存在包含以下的核酸：(i)seq id no：40、56、39或55，(ii)编码包含seq id no：41或seq id no：58的prr多肽的序列，或者(iii)一个或多个gls抗性标记等位基因。如本文所用，术语“gls抗性标记等位基因”是指以下中的任一个：在c2_gls_38(参考序列seq id no：42的位置56)处的“a”；在c2_gls_68(参考序列seq id no：43的位置55)处的“c”；在c2_gls_43(参考序列seq id no：44的位置51)处的“a”；在c2_gls_80(参考序列seq id no：45的位置62)处的“t”；在c2_gls_87(参考序列seq id no：46的位置201)处的“c”；在c2_gls_47(参考序列seq id no：47的位置61)处的“g”；在c2_gls_48(参考序列seq id no：48的位置61)处的“t”；在c01281-1(参考序列seq id no：49的位置118)处的“c”；在c01685-2(参考序列seq id no：50的位置125)处的“g”；在c01267-2(参考序列seqid no：51的位置143)处的“g”；在c00682-2(参考序列seq id no：52的位置244)处的“t”；在c00572-3(参考序列seq id no：53的位置172)处的“c”或“g”；在phm2363-23(参本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种鉴定包含与增加的灰叶斑病抗性相关联的一个或多个标记等位基因的植物的方法，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括
3.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括
4.一种鉴定包含与增加的灰叶斑病抗性相关联的定性性状基因座(QTL)的植物的方法，所述方法包括：
5.一种增加植物材料中的灰叶斑病抗性的方法，所述方法包括将异源核酸序列引入所述植物材料的基因组中或者在所述植物材料中表达所述异源核酸序列，其中所述异源核酸序列(i)包含与SEQ ID NO：40或SEQ ID NO：56具有至少90％核苷酸序列同一性的序列或者(ii)具有至少95％编码包含SEQ ID NO：41或SEQ ID NO：58的多肽；其中与不表达所述异源多核苷酸的对照植物相比，表达所述异源多核苷酸的植物对所述植物中的灰叶斑病具有增加的抗性。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述异源多核苷酸进一步包含异源启动子。
7.如权利要求5所述的方法，所述方法进一步包括获得衍生自表达所述异源多核苷酸的植物材料的子代植物，其中
8.如权利要求5所述的方法，其中通过基因编辑或转基因修饰改变所述植物材料的基因组以包含所述异源核酸序列。
9.如权利要求5所述的方法，其中所述植物是单子叶植物。
10.一种产生PRR基因的变体的方法，所述方法包括以下步骤：
11.如权利要求10所述的方法，其中所述方法进一步包括以下步骤：
12.如权利要求10所述的方法，其中所述植物选自由以下组成的组：拟南芥、玉蜀黍、大豆、向日葵、高粱、低芥酸菜籽、小麦、苜蓿、棉花、水稻、大麦、粟、甘蔗和柳枝稷。
13.如权利要求10所述的方法，其中所述植物是单子叶植物。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述单子叶植物是玉蜀黍。
15.一种鉴定所述PRR基因的等位基因变体的方法，其中所述等位基因变体与增加的对灰叶斑病的耐受性相关联，所述方法包括以下步骤：
16.如权利要求15所述的方法，所述方法进一步包括检测与增加的灰叶斑病抗性相关联的所述等位基因变体，如果检测到所述等位基因变体，则选择植物。
17.一种引入PRR基因的等位基因变体的方法，其中所述等位基因变体与增加的灰叶斑病抗性相关联，所述方法包括在内源PRR基因中引入突变，使得所述等位基因变体包含编码SEQ ID NO：41或SEQ ID NO：58的多核苷酸序列。
18.一种重组DNA构建体，所述重组DNA构建体包含与至少一个异源调节序列可操作地连接的多核苷酸，其中所述多核苷酸包含编码SEQ ID NO：41或SEQ ID NO：58的核酸序列。
19.如权利要求18所述的重组DNA构建体，其中所述至少一个异源调节序列包含在植物细胞中有功能的启动子。
20.如权利要求18所述的重组DNA构建体，其中所述多核苷酸包含与SEQ ID NO：40或SEQ ID NO：56中的任一个具有至少95％核苷酸序列同一性的序列。
21.一种转基因植物或转基因植物细胞，其包含如权利要求18-20中任一项所述的重组DNA构建体。
22.如权利要求21所述的转基因植物或转基因植物细胞，其中所述植物选自由以下组成的组：拟南芥、玉蜀黍、大豆、向日葵、高粱、低芥酸菜籽、小麦、苜蓿、棉花、水稻、大麦、粟、甘蔗和柳枝稷。
23.一种由如权利要求21或权利要求22所述的转基因植物产生的转基因种子。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种鉴定包含与增加的灰叶斑病抗性相关联的一个或多个标记等位基因的植物的方法，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括
3.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括
4.一种鉴定包含与增加的灰叶斑病抗性相关联的定性性状基因座(qtl)的植物的方法，所述方法包括：
5.一种增加植物材料中的灰叶斑病抗性的方法，所述方法包括将异源核酸序列引入所述植物材料的基因组中或者在所述植物材料中表达所述异源核酸序列，其中所述异源核酸序列(i)包含与seq id no：40或seq id no：56具有至少90％核苷酸序列同一性的序列或者(ii)具有至少95％编码包含seq id no：41或seq id no：58的多肽；其中与不表达所述异源多核苷酸的对照植物相比，表达所述异源多核苷酸的植物对所述植物中的灰叶斑病具有增加的抗性。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述异源多核苷酸进一步包含异源启动子。
7.如权利要求5所述的方法，所述方法进一步包括获得衍生自表达所述异源多核苷酸的植物材料的子代植物，其中所述子代植物在其基因组中包含所述异源多核苷酸，并且当与不表达所述异源多核苷酸的对照植物相比时表现出增加的灰叶斑病抗性。
8.如权利要求5所述的方法，其中通过基因编辑或转基因修饰改变所述植物材料的基因组以包含所述异源核酸序列。
9.如权利要求5所述的方法，其中所述植物是单子叶植物。
10.一种产生prr基因的变体的方法，所述方法包括以下步骤：
11.如权利要求10所述的方法，其中所述方法进一步包括以下步骤：
12.如权利要求10所述的方法，其中所述植物选自由以下组成的组：拟南芥、玉蜀黍、大豆、向日葵、高粱、低芥酸菜籽、小麦、苜蓿、棉花、水稻...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·M·德莱安，S·亨伯特，M·T·荣格，S·马丁，G·M·塔博尔，S·撒切尔，P·J·沃尔特斯，
申请(专利权)人：先锋国际良种公司，
类型：发明
国别省市：
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