[发明专利]一种非转基因抗除草剂油菜基因及其应用

说明书

本发明公开了一种非转基因抗除草剂油菜突变型基因，所述突变型基因仅在BnALS1基因片段的第1696位碱基由G突变为T。本发明还公开了含有所述突变型基因编码的突变蛋白以及用于扩增所述突变型基因片段的等位特异性引物对。本发明还公开了一种检测非转基因抗除草剂油菜基因的方法。含有本发明BnALS1突变型基因的油菜PN19在3‑4叶期施用按每亩用量4g有效成份的苄嘧磺隆除草剂喷施菜苗后，植株仍能正常生长结实，而野生型油菜用相同浓度处理3周后则表现为整株死亡。

技术领域

本发明涉及植物抗除草剂分子育种领域，具体地，涉及一种非转基因抗除草剂油菜基因及其应用。

背景技术

草害是油菜生产主要生物灾害，也是制约我国油菜轻简化栽培和机械化生产的重要因素之一。化学除草是防控田间草害的有效手段，欧美发达国家早在上世纪就通过种植转基因或非转基因抗除草剂油菜实施草害化学防控，但目前我国转基因油菜品种尚未批准商业化种植，非转基因抗除草剂油菜品种还未进入大面积生产，这就导致我国油菜化除面积非常有限，严重阻碍了我国油菜向机械化、轻简化、高效化生产转变的步伐。

以草甘膦为代表的转基因抗除草剂大豆、玉米、油菜的培育和推广明显提高了农田除草效率，取得了巨大的经济和社会效益。但其发展也受到诸多因素的限制，如生态安全性、高昂的监管审批费用和国际贸易因素等。相反，通过传统杂交育种、人工诱变(化学诱变或辐射诱变)、组织培养等培育的非转基因抗除草剂作物，由于不含转基因成分，更容易被大众接受，推广面临的政府审批程序也相对简单。例如，20世纪80年代，加拿大Guelph大学科研人员用栽培油菜品种Tower与抗三氮苯类除草剂的野生油菜进行杂交，并进行多次回交，选育出芥酸与硫代葡萄糖苷含量低的、高抗三氮苯类除草剂油菜新品种阿特尔(ATR)，并于1984年在加拿大推广种植。这是利用非转基因方法育成的第一个抗除草剂作物品种的著名例证。由于我国转基因油菜品种尚未允许注册种植，开发非转基因抗除草剂油菜种质(基因)，培育抗性品种是我国实现油菜田间杂草化学防控的有效手段。

当前，在非转基因抗除草剂作物品种选育及推广应用中，最为成功的就是以ALS(乙酰乳酸合酶)基因为靶标，经过诱变和选择，开发得到的抗咪唑啉酮类除草剂作物。目前己成功选育出抗咪唑啉酮类除草剂作物有玉米、水稻、小麦和向日葵等登记上市。非转基因的抗咪唑啉酮类油菜主要在加拿大、澳大利亚推广种植，但由于咪唑啉酮类除草剂具有土壤残留期长和后茬敏感作物的安全性问题，使该类除草剂仅能在我国东北大豆产区使用，在长江流域多熟制冬油菜区未能登记使用。因此，非转基因的抗咪唑啉酮类除草剂油菜品种不能在我国油菜主产区种植。

长江流域冬油菜区是我国油菜生产的主产区，种植面积和总产均占全国90％以上，在我国油菜生产中处于主导地位。创制适合该区域的新型非转基因抗除草剂油菜基因对我国油菜田杂草防控具有十分重要意义。苄嘧磺隆是广泛用于长江流域的选择性内吸传导型除草剂，属于ALS类除草剂，主要用于水稻、小麦田间防除莎草和阔叶杂草。除草剂被杂草根和叶片吸收转移到各部位后，能有效防除猪殃殃、繁缕、碎米荠、播娘蒿、荠菜、大巢菜、藜、稻槎菜等阔叶杂草，通常在杂草2-3叶期、土壤潮湿时使用。而上述阔叶杂草如猪殃殃、繁缕、碎米荠、播娘蒿等都是长江流域冬油菜区主要田间杂草，但由于苄嘧磺隆对油菜具有强烈的生长抑制作用，油菜生产不能应用该种除草剂。创制抗性基因，选育抗苄嘧磺隆的油菜品种，可有效解决这一难题，同时也是防除油菜田双子叶阔叶杂草的经济有效途径。本发明人通过长期而艰苦的研究实践，多年、多点应用苄嘧磺隆除草剂对油菜EMS诱变的突变体库进行大规模筛选，从中发现了一株抗苄嘧磺隆除草剂种质。通过对靶基因的克隆获得了抗苄嘧磺隆基因，该基因是油菜内源基因ALS新的突变型，属于非转基因抗除草剂油菜基因，在我国油菜生产上具有很高的利用价值。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供了一种非转基因抗除草剂油菜突变型基因。

本发明还要解决的技术问题是提供了含有所述突变型基因编码的突变蛋白。