【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物工程，涉及禾谷镰孢的致病因子在赤霉病防治中的应用。
技术介绍
1、小麦赤霉病（wheat head blight）是由植物病原真菌禾谷镰孢（ fusarium graminearum）引起的病害，不仅造成小麦产量的降低，还会影响小麦品质。禾谷镰孢侵染小麦后还分泌真菌毒素，如脱氧雪腐镰孢菌烯醇（deoxynivalenol，don）和玉米烯酮（zearalenone，zea），真菌毒素在感病麦穗上大量积累，人畜食后会对健康产生影响。
2、近年来小麦赤霉病频发，当前，小麦主栽品种均表现为易感或低水平抗性，且田间菌源量逐年增加，加之气候变化等因素影响，需要加强对赤霉病的防控。降低病原菌禾谷镰孢的致病力，阻断其对小麦的侵染是赤霉病防控的新思路，而这一策略的实现依赖于对禾谷镰孢致病关键基因的挖掘、鉴定及利用。
3、病原真菌侵染时期会分泌大量蛋白靶向寄主的抗性系统，以协助病菌致病。通过鉴定这些致病相关分泌蛋白，可以将其作为“诱饵”，发掘其所靶向的寄主抗感病蛋白，是获取抗病基因资源的重要途径，也是抗赤霉病小麦分子设计育种的理论基础。同时，鉴于致病分泌蛋白编码基因在侵染时期的重要功能，对其进行分子操作以抑制其表达及功能，是降低病原菌致病力，阻止病害发生的重要手段。近年来，随着小rna研究的深入，其在植物与病原菌互作中的功能受到普遍关注，其中小rna跨界调控更是成为领域内研究热点，在此基础上发展了以跨界rnai技术为基础的喷雾
技术实现思路
1、如上所述，小麦赤霉病影响粮食生产和食品安全，其致病菌为禾谷镰孢。近年来，基于sigs技术的rna农药逐渐兴起，在农业领域有着巨大的应用前景。rna农药的效果取决于其靶点的重要性及有效性，因此，能否发掘出病原菌致病关键基因，并将其开发为rna农药的分子靶点，是病害防控的重要瓶颈问题。
2、为解决这一技术问题，本专利技术旨在发掘rna农药的基因靶点以用于小麦赤霉病的防控。具体地，本专利技术鉴定到4个禾谷镰孢的关键致病基因，并以其为靶点设计rna农药，基于sigs技术对靶点进行沉默，抑制禾谷镰孢致病力，有效减轻赤霉病的发生。
3、一方面，本专利技术提供禾谷镰孢的致病因子在赤霉病防治中的应用，致病因子为基因 fse1、基因 fse2、基因 fse3和基因 fse4，致病因子在禾谷镰孢侵染寄主植物过程中发挥致病功能，致病因子为赤霉病病害的防控靶点。基因 fse1的核苷酸序列如seq id no:1所示；基因 fse2的核苷酸序列如seq id no:2所示；基因 fse3的核苷酸序列如seq id no:3所示；基因 fse4的核苷酸序列如seq id no:4所示。
4、进一步地，本专利技术发现敲除或沉默致病因子，降低禾谷镰孢致病力。
5、具体地，本专利技术通过在禾谷镰孢中敲除基因 fse1、基因 fse2、基因 fse3和基因 fse4后得到 fse1/ fse2/ fse3/ fse4四敲突变体转化子菌株，将该菌株的分生孢子施用于小麦后发现，相比于禾谷镰孢野生型菌株， fse1/ fse2/ fse3/ fse4四敲突变体转化子菌株的致病力明显下降。
6、进一步地，本专利技术发现将含致病因子沉默片段的dsrna作用于禾谷镰孢，降低禾谷镰孢致病力，dsrna的核苷酸序列如seq id no:9所示。
7、具体地，本专利技术分别在基因 fse1、基因 fse2、基因 fse3和基因 fse4上设计引物扩增四个200bp的沉默片段，引物名称分别为fse1-sgf和fse1-sgr、fse2-sgf和fse2-sgr、fse3-sgf和fse3-sgr、fse4-sgf和fse4-sgr，用体外pcr将四个片段连接，随后转化为双链rna，即得到dsrna，dsrna的核苷酸序列如seq id no:9所示。
8、将dsrna片段喷在扬花期小麦穗上，随后接种禾谷镰孢野生型菌株的分生孢子通过检测 fse基因的表达水平发现，与未喷施dsrna片段的小麦穗相比，喷施dsrna后 fse基因在禾谷镰孢侵染小麦穗时表达水平显著降低。接种14天后统计观察发病籽粒数发现，喷施含 fse基因沉默片段的dsrna后小麦穗的发病籽粒数减少，喷施含 fse基因沉默片段的dsrna能够显著降低禾谷镰孢野生型菌株的致病力。
9、进一步地，上述致病因子编码致病分泌蛋白，致病分泌蛋白在禾谷镰孢侵染寄主植物过程中发挥致病功能。基因 fse1编码的致病分泌蛋白fse1的氨基酸序列如seq id no:5所示；基因 fse2编码的致病分泌蛋白fse2的氨基酸序列如seq id no:6所示；基因 fse3编码的致病分泌蛋白fse3的氨基酸序列如seq id no:7所示；基因 fse4编码的致病分泌蛋白fse4的氨基酸序列如seq id no:8所示。
10、与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案至少具备下述的有益效果或优点：
11、本专利技术发现了4个禾谷镰孢的关键致病基因，分别为基因 fse1、基因 本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.禾谷镰孢的致病因子在赤霉病防治中的应用，其特征在于，所述致病因子为基因FSE1、基因FSE2、基因FSE3和基因FSE4，所述致病因子在禾谷镰孢侵染寄主植物过程中发挥致病功能，所述致病因子为赤霉病病害的防控靶点；
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，敲除或沉默所述致病因子，降低禾谷镰孢致病力。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，将含所述致病因子沉默片段的dsRNA作用于禾谷镰孢，降低禾谷镰孢致病力。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述dsRNA的核苷酸序列如SEQ ID NO:9所示。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述致病因子编码致病分泌蛋白，所述致病分泌蛋白在禾谷镰孢侵染寄主植物过程中发挥致病功能；
【技术特征摘要】
1.禾谷镰孢的致病因子在赤霉病防治中的应用，其特征在于，所述致病因子为基因fse1、基因fse2、基因fse3和基因fse4，所述致病因子在禾谷镰孢侵染寄主植物过程中发挥致病功能，所述致病因子为赤霉病病害的防控靶点；
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，敲除或沉默所述致病因子，降低禾谷镰孢致病力。
3.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：江聪，康建刚，牛刚，廖意晖，
申请(专利权)人：西北农林科技大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：
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