[发明专利]利用拟南芥AtYchF1基因植物除草的方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于基因工程应用技术领域，特别涉及利用拟南芥AtYchF1基因植物除草的方法及应用。

背景技术

随着世界人口的不断增长，人类对粮食及其他农作物的需求越来越大。为了促进粮食及其他农作物的生长，实现粮食及其他农作物的增产，防止作物附近的杂草与粮食及其他农作物竞争营养成分，常常需要将粮食及其他农作物附近的杂草除去，传统的除草方式是人工除草(割草或拔草)，但是人工除草劳动强度大、效率低且人力成本高；采用除草剂(百草枯)能大大提高除草效率，有效降低劳动强度及人力成本，百草枯(1-1-二甲基-4-4-联吡啶阳离子盐)是一种快速灭杀性除草剂，其除草的机理是作为电子受体，作用于植物线粒体，参与氧化还原调控，产生大量的活性氧自由基，包括超氧化阴离子自由基(O＝)及过氧化氢(H₂O₂)，最终导致植物的死亡，由于百草枯对粮食及其他农作物与杂草并无选择性，同时，粮食及其他农作物对百草枯的耐受性不够高，因此，当杂草与将粮食及其他农作物夹杂生长在一起的时候，使用除草剂(百草枯)除草很容易伤害甚至杀死粮食与其他农作物。

发明内容

本发明的目的在于克服了上述缺陷，提供利用拟南芥AtYchF1基因植物除草的方法及应用，为培育出耐除草剂作物新品种提供新的可能。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供利用拟南芥AtYchF1基因植物除草的方法，包括以下步骤：

步骤1：培育缺失AtYchF1同源基因的作物植物；

步骤2：在田间种植步骤1培育的缺失AtYchF1同源基因的作物植物；

步骤3：在田间施加作物植物耐受的、有效量的除草剂至杂草和作物植物以控制杂草。

本发明还提供利用拟南芥AtYchF1基因植物除草的应用，所述AtYchF1基因在Genebank中的编号为AT1G30580，其DNA序列如序列表中序列1所示，其编码的氨基酸序列如序列表中序列2所示；

所述AtYchF1基因与植物抵抗除草剂功能相关，在将AtYchF1基因缺失后，突变体植株对于除草剂的耐受性得到增强；

而在将AtYchF1基因过表达后，突变体植株对于除草剂的敏感度提升。

本发明的有益效果在于：由于除草剂(百草枯)作用于植物线粒体，参与氧化还原调控，产生大量的活性氧自由基，而发明人通过一系列实验证明，拟南芥AtYchF1基因也参与植物内部的氧化还原调控，并在翻译水平参与了植物对于除草剂(百草枯)的抵抗，且由于YchF家族成员在不同物种间的蛋白质序列保守性极强(同源性>90％)，因此，针对AtYchF1基因的突变体，为培育新的耐除草剂(百草枯)的经济作物新品种提供了新的可能，进而达到利用除草剂(百草枯)清除杂草，但不伤害农作物的目的；本除草方法通过提高作物植物对除草剂的耐受性再利用除草剂除去植物作物附近杂草，既保持了化学除草的高效性，又有效避免了除草剂(百草枯)对作物的伤害，可操作性强，具有一定的推广性。

附图说明

图1是本发明实施例1中缺失突变体AtYchF1和野生型Col-2拟南芥生长在含有百草枯培养基上的表型。

图2是本发明实施例2中缺失突变体AtYchF1和野生型Col-2拟南芥的半定量PCR试验结果。

图3是本发明实施例3中百草枯处理后缺失突变体AtYchF1的叶绿素含量与野生型Col-2拟南芥的叶绿素含量。

图4是本发明实施例4中不同植物YchF蛋白质氨基酸序列的比对，同源性>90％，其中水稻OsYchF1基因与拟南芥AtYchF1基因同源性≥96％。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参照图1至图4，本发明提供一种利用拟南芥AtYchF1基因植物除草的方法，包括以下步骤：

步骤1：培育缺失AtYchF1同源基因的作物植物；

步骤2：在田间种植步骤1培育的缺失AtYchF1同源基因的作物植物；

步骤3：在田间施加作物植物耐受的、有效量的除草剂至杂草和作物植物以控制杂草。