[发明专利]玉米生长素转运基因ZmABCB15及其在抗粗缩病中的应用

说明书

本发明公开了一种玉米生长素转运基因ZmABCB15及其在抗粗缩病中的应用，旨在解决现有技术中的玉米种质资源无法满足当前玉米生产需要的技术问题。本发明利用差异基因表达分析得到玉米生长素转运基因ZmABCB15及其转运蛋白，该生长素转运基因ZmABCB15能够应用于植物抗粗缩病及抗粗缩病植物的选育当中。本发明首次确认了玉米生长素运输载体基因ZmABCB15的表达水平与玉米对粗缩病的抗性呈现正相关，将ZmABCB15基因在玉米中超表达，以提高玉米对粗缩病病毒的抗性；推动了玉米抗粗缩病遗传机理和抗病分子育种研究。

技术领域

本发明涉及植物分子生物学技术领域，具体涉及一种玉米生长素转运基因ZmABCB15及其在抗粗缩病中的应用。

背景技术

玉米粗缩病是一种由植物病毒引起的世界性玉米病害，长期以来严重威胁我国的玉米生产。近年来，随着粮食作物种植结构的调整和自然环境的改变，粗缩病在我国发病呈明显上升趋势。加剧的粗缩病爆发形势，给当地玉米生产和粮食安全带来了非常严重的破坏。玉米幼苗期感染粗缩病，植株严重矮化，节间变短变粗，并表现出抽穗异常，严重的导致减产甚至不育。南方水稻黑条矮缩病毒（SRBSDV）作为一种能够引起水稻黑条矮缩病的病毒，同时对玉米具有较强的致病性，是引起我国玉米粗缩病的主要病原物。

玉米粗缩病的主要传毒媒介为灰飞虱。目前对玉米粗缩病进行种质资源鉴定主要有田间自然鉴定法和室内人工接种鉴定法两种。自然鉴定法是长久应用的方法，但因其受到自然条件的制约，不同年份的鉴定结果差异较大，使得鉴定结果不准确。早期人工接种所使用的灰飞虱为人工在田间捕捉获得，传毒用的灰飞虱虫龄和带毒率上不能有效准确控制，误差较大。改进后的人工接种所使用的灰飞虱为试管单头饲养，大量扩繁得到实验用虫，此方法大大提高了实验的精确性。近年来，可精确控制的维管穿刺接种（VPI）技术得到了详细的研究，通过特定的装置将病毒汁液导入萌发种子子叶的维管束中，实现了对接种对象的传毒发病。

尽管在田间材料抗性鉴定和分子标记辅助选择抗性基因等方面做了大量的工作，但由于粗缩病的致病机制复杂，寄主种类多，分布广泛，玉米抗粗缩病的种质资源十分有限，分子育种进展缓慢，迄今为止没有取得突破性的进展。刘志增等通过对大量的玉米自交系鉴定后得知，迄今大部分遗传材料对粗缩病表现为感病，只有少部分为高抗（如P12、BS110、138），尚未发现免疫类型。

因此，亟需研发具有粗缩病抗性的新的玉米种质资源，以解决传统的品种抗性育种进展缓慢，无法满足当前玉米生产需要的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种玉米生长素转运基因ZmABCB15及其在抗粗缩病中的应用，以期解决现有技术中的玉米种质资源无法满足当前玉米生产需要的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

利用差异基因表达分析得一种玉米生长素转运基因ZmABCB15，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

提供一种玉米生长素转运蛋白ZmABCB15，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

上述玉米生长素转运基因ZmABCB15可以应用于植物抗粗缩病或抗粗缩病植物品种的选育中。

将ZmABCB15基因在植物中超表达，以提高植物对粗缩病病毒的抗性。

抗粗缩病植物品种的选育方法为：