[发明专利]利用SCMV－CP基因培育抗花叶病甘蔗品种的方法

说明书

技术领域  本发明涉及一种运用基因工程技术培育甘蔗抗花叶病种质材料的方法，包括甘蔗花叶病毒外壳蛋白(SCMV-CP)的氨基酸和核酸序列，利用该序列构建的载体及培育的转基因植株，属于植物基因工程技术领域。

背景技术  甘蔗花叶病是一种重要的世界性甘蔗病害，自1892年Muschenbroek在爪哇首次记述甘蔗花叶病，至今全世界各大蔗区普遍发生，并成为甘蔗生产的重要病害之一。近年来，我国的闽、台、粤、桂、滇、浙等省蔗区的果蔗及部分糖蔗品种也普遍发生。大田研究表明，当初侵染率达75％时，产量降低5％～19％，节间变短，品质变差，严重影响商品价值，而且蔗汁中还原糖增加，降低蔗糖的结晶率(陈宇航等，1988)。

甘蔗花叶病可以经病株汁液摩擦、蚜虫、真菌和蔗种传播，造成的损失主要是感病植株作为蔗种，萌芽率降低，病株因叶绿体受到破坏而生长较差，严重影响甘蔗产量。目前除通过培育抗性品种外，主要是茎尖和愈伤组织培养脱除感染的病毒，恢复品种特性，提高产量和糖分。但是脱毒苗易退化而重新感病导致花叶病的爆发流行。因此，选育与利用抗病品种是控制甘蔗花叶病发生的根本措施。

由于甘蔗是异源多倍体，遗传背景极其复杂，主要栽培种在正常栽培条件下难以开花，用常规方法难以培育抗花叶病毒新品种(许莉萍等，2001)。早期已报道，利用编码病毒外壳蛋白基因的转基因植株可以减少或抵抗相同病毒的侵染，提高抗病毒性。这种现象称为“外壳蛋白介导的抗性”(参考Beachy et al，1990 Annu.Rev.Phytopathol.28：451-74)。在有些情况下，转基因植株也可能对相关CP基因来源的病毒产生抗性，而对无关病毒仍保持敏感。从1986年，美国Powel-Abel最先报道了将TMV-CP基因转入烟草获得了对TMV具有抗性的转CP基因烟草植株以来，利用病毒的CP基因获得抗病植株的可行性已在多种病毒、多种植物中得到证实。植物抗病毒基因工程迅速发展，已经获得许多植物抗病毒转基因植株，为抗病毒育种提供广阔前景。

本发明就是针对以上背景技术，通过分离克隆SCMV的外壳蛋白基因，并利用其构建高效植物表达载体，建立以抗生素为筛选剂的转基因遗传转化筛选体系，以及快速、高效的转基因检测技术和抗病评价技术，大幅度提高甘蔗抗花叶病育种效率，为甘蔗抗花叶病品种的培育奠定良好的技术基础。

发明内容  本发明的目的是提供一种利用SCMV-CP基因培育抗花叶病甘蔗品种的方法。所解决的技术问题是一种利用转基因技术改良甘蔗抗花叶病的方法。具体地说，从高度感染甘蔗花叶病的Badila中分离克隆SCMV-CP基因，构建植物表达载体，利用基因枪转导将其插入到甘蔗品种Badila的基因组中，培育抗花叶病转基因甘蔗品种，以提高其抗病性。所述的SCMV(Sugarcane Mosaic Virus)指甘蔗花叶病毒；所述的SCMV-CP基因指编码甘蔗花叶病毒的外壳蛋白基因。

本发明利用SCMV-CP基因培育抗花叶病甘蔗品种的方法，包括SCMV-CP基因的克隆、抗花叶病甘蔗转CP基因植物表达载体的构建、抗甘蔗花叶病转CP基因材料的培育以及抗病高产高糖转基因甘蔗新材料的筛选鉴定，其特征在于：

1、SCMV-CP的核苷酸序列为序列表中SEQ.ID.NO.1所示的碱基序列。

2、SCMV-CP的核苷酸序列所推演的氨基酸序列为序列表中SEQ.ID.NO.2所示的氨基酸序列。

3、构建的植物表达载体为pUbi-SCMV-CP；所述的pUbi-SCMV-CP指以SCMV-CP为目的基因，Ubi为启动子，Nos为终止子，nptII为筛选标记基因的植物表达载体。

4、利用基因枪转导获得转基因甘蔗品种，其外源SCMV-CP基因插入基因组的拷贝数为2～3个。

根据上述培育方法获得的转SCMV-CP基因品种，其抗病性、光合能力、产量、糖份都优于甘蔗受体品种Badila及其组培后代。已获得的转SCMV-CP基因品种分别为福果2、福果36、福果38、福果48和福果51。