[发明专利]RHG1介导的对大豆胞囊线虫的抗性

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年5月11日提交的美国临时专利申请61/646,017、2012年7月27日提交的美国临时专利申请61/676,854、以及2013年3月15日提交的美国实用新型申请13/843,447的优先权，以上专利以其整体引用并入本文。

关于联邦资助研究的声明

本发明是在由USDA/NIFA授予的资助号06-CRHF-0-6055和10-CRHF-0-6055的政府支持下完成。政府对本发明具有一定的权利。

序列表

本申请附有附序列表，其以整体并入本文。序列表以text文件与本申请一起在2013年5月13日提交。

背景技术

大豆胞囊线虫(SCN)目前是在大多数年份对美国大豆产量造成经济损坏最严重的疾病。估算表明，每年在美国SCN导致超过7亿美元的大豆产量减少。在其它国家，如巴西，阿根廷和中国，SCN也严重影响大豆产量。已经鉴定出具有增加的SCN抗性的大豆品种，但抗性是定量的并且其功效取决于线虫基因型，因此使用具有更强抗性的品种仍可能导致由SCN造成的大豆产量损失。

对SCN抗性的遗传基础已经被部分定义至遗传基因座水平，大豆基因座Rhg1的合适来源对SCN抗性有实质性贡献。在本工作之前，控制Rhg1介导的SCN抗性的特异基因和基因产物尚未得到成功记录。

发明内容

在本文中提供增加植物对线虫抗性，特别是增加大豆对SCN抗性的方法。鉴定了来自rhg1-b基因座的若干基因产物，并证明了在大豆中所述基因产物与SCN抗性的关系。这些基因和基因产物也可以增加其他植物的抗性，包括但不限于，糖甜菜、土豆、玉米、豌豆、或菜豆(bean)对于线虫，特别是胞囊线虫的抗性。

在一个方面中，本发明提供通过增加多核苷酸的表达、或改变多核苷酸的表达模式或增加多核苷酸的拷贝数增加植物对线虫(合适地胞囊形成线虫、合适地SCN)抗性的方法，所述多核苷酸在所述植物的细胞中编码Glyma18g02580多肽、Glyma18g02590多肽、Glyma18g02610多肽、与SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6或SEQ ID NO:3具有90％或更多同一性的多肽、或任何前述多肽的同源物或功能变体。本发明还涉及所述多肽的组合的用途。编码这些多肽序列的多核苷酸可源自Williams 82、PI88788或Peking(PI548402)大豆品种或所述多核苷酸的其它来源。提供所述多肽序列，并注意到在不同品种中序列之间的多态性。在植物细胞中增加的多核苷酸表达增加了植物对线虫的抗性。合适地，在植物根细胞中增加表达。合适地，增加所述多核苷酸中的至少两个的表达。合适地，增加多核苷酸中的全部三个的表达。

在另一个方面，本发明提供通过改变(增加或减少)植物根细胞中多肽的表达增加植物对线虫(合适地胞囊形成线虫、合适地SCN)抗性的方法，所述多肽与Glyma18g02580的SEQ ID NO:1、Glyma18g02590的SEQ ID NO:2、5或6或Glyma18g02610的SEQ ID NO:3的至少一部分相同或相似，所述改变是相对于在植物根细胞中其表达被用作对照的多肽(如，Glyma11g35820)表达来进行。合适地，增加所述多肽中的至少两个的表达。合适地，增加所述多肽中的全部三个表达。可选择地或此外，也可增加编码Glyma18g02610、Glyma18g02590和/或Glyma18g02580多肽的多核苷酸表达。