[发明专利]一个大豆花叶病毒SC18株系抗性基因GmNIK及其应用

说明书

本发明公开了一个大豆花叶病毒SC18株系抗性基因GmNIK及其应用。基因GmNIK的cDNA核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。利用菜豆荚斑驳病毒诱导的基因沉默技术(VIGS)对抗病品种科丰一号中的GmNIK基因进行沉默后接种SC18株系，抗病品种科丰一号出现坏死和花叶的感病症状。GmNIK被沉默后，抗病品种科丰一号对大豆花叶病毒SC18的抗性发生了变化，由抗病变为感病。证明了科丰一号的GmNIK基因决定了对SC18株系的抗性。利用转基因技术或分子标记辅助选择导入GmNIK基因有望提高大豆对大豆花叶病毒的抗性。

技术领域

本发明属于生物基因工程技术领域，涉及一个大豆花叶病毒SC18株系抗性基因GmNIK及其应用。

背景技术

大豆花叶病毒(soybean mosaic virus，SMV)病害是全球大豆产区普遍存在的一种大豆病害，严重影响大豆的产量和品质。大豆感染大豆花叶病毒后会出现花叶、叶片皱缩、植株矮化、坏死甚至顶枯等症状，降低了大豆的光合效率，造成大豆减产35％-50％，甚至绝收。SC18株系是我国多个大豆产区普遍存在的流行株系。

根据已克隆的R基因的保守结构域，植物的R基因可以分成五个家族：(1)具有核苷酸结合位点和亮氨酸重复(NBS-LRR)；(2)含亮氨酸的重复跨膜区(LRR-TM)；(3)含亮氨酸重复的跨膜蛋白激酶(LRR-TM-PK)；(4)丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(STK)；(5)其他类型，例如水稻中的Xoo R基因Xa5(Iyer和McCouch 2004)编码TFIIA转录因子。本发明中的GmNIK是一个编码含亮氨酸重复的类受体激酶活性的蛋白(LRR-RLK)的基因，N端含一个信号肽，2个亮氨酸重复(LRR)，两个跨膜域，C端含一个丝氨酸/苏氨酸激酶域。抗性基因GmNIK对发掘大豆抗大豆花叶病毒基因具有重要意义，为利用生物技术改良大豆品种抗性提供了物质基础。

发明内容

本发明的目的是提供一个大豆花叶病毒SC18株系抗性基因GmNIK(Glyma.02g127800)。

本发明的另一目的是提供该基因的应用。

本发明提供了科丰一号对大豆花叶病毒株系SC18抗性相关基因GmNIK，所述基因cDNA的氨基酸序列如SEQ NO.1所示。

本发明所述的与科丰一号对大豆花叶病毒SC18株系抗性相关的基因GmNIK编码的蛋白质，它的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明所述的与科丰一号对大豆花叶病毒SC18株系抗性相关的基因GmNIK在培育抗大豆花叶病毒SC18株系大豆新品种中的应用。

本发明所述的GmNIK与科丰一号对SC18的抗性相关，具体是将沉默载体pBPMV-NIK和pBPMV-IA-R1M共同导入抗病品种科丰一号后再鉴定其对SC18株系的抗病性，发现GmNIK沉默后科丰一号由抗病转为感病(出现花叶和坏死等感病症状，体内大豆花叶病毒检测为阳性)。

本发明的有益效果：

通过SC18诱导抗感品种的GmNIK表达分析，发现GmNIK能够响应SC18的侵染，且在抗病品种中表达量显著高于感病品种。利用植物基因工程技术，构建基因沉默载体pBPMV-NIK，对抗病品种科丰一号的GmNIK基因进行沉默，结果发现沉默GmNIK后的科丰一号对SC18的抗性丧失，从而证明科丰一号对SC18的抗性由GmNIK决定。利用转基因技术或分子标记辅助选择导入GmNIK有望提高品种对SMV的抗性。

附图说明

图1SC18对GmNIK的诱导表达分析