[发明专利]大豆抗疫霉病相关基因GmLMM1的应用

说明书

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及大豆抗疫霉病相关基因GmLMM1的应用。本发明在大豆中克隆了参与大豆细胞死亡、免疫反应和疫霉病抗性调控的GmLMM1基因。GmLMM1基因能够负调控植物PTI免疫反应和疫霉病抗性，通过降低GmLMM1基因的表达量，能够有效增强植物PTI免疫反应，提高植物的疫霉病抗性。GmLMM1基因的克隆和功能发现为抗疫霉病相关机制研究提供了重要的基因基础及理论支持，为推进植物防御系统的研究和应用以及培育高抗病的大豆新品种提供宝贵的基因资源，在大豆抗病基因工程育种中具有重要的应用价值。

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及大豆抗疫霉病相关基因GmLMM1在调控植物细胞死亡、植物PTI免疫反应和疫霉病抗性中的应用。

背景技术

大豆疫霉病是大豆生产上最具危害性的病害之一，严重危害大豆的生产。目前，由于大豆抗病机制方面技术方法的缺乏，导致大豆疫霉病病原菌的防治主要依靠选用抗病品种。大豆疫霉菌毒力结构复杂，生理小种进化速度快，而常规的品种培育周期长，效率低，很难满足生产的需求。因此，利用抗病基因工程育种是解决该难题的最有效途径。

大豆疫霉菌侵染寄主，破坏根部组织，并向茎蔓延，该病原物在潮湿的环境以及厚重的黏土中生长。目前，大豆疫霉菌的研究仅集中在大豆疫霉菌自身的毒性机制研究，而与大豆抗疫霉菌相关的基因的研究较少。大豆疫霉菌侵染过程的细胞生物学及大豆疫霉菌和大豆间的分子识别机理还有待更深入的挖掘。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供大豆GmLMM1在调控植物细胞死亡、植物PTI免疫反应和疫霉病抗性中的应用。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明通过筛选大豆突变体库获得了一个与抗病相关的类病斑突变体，经图位克隆将目标基因定位在13号染色体的15.08Mb-15.21Mb之间，经测序分析获得了目标基因，将其命名为GmLMM1(Glycine max lesion mimic mutant)，其编码蛋白的氨基酸序列如SEQID NO.1所示，CDS序列如SEQ ID NO.2所示。本发明发现GmLMM1负调控植物PTI免疫反应以及疫霉病抗性。

第一方面，本发明提供大豆GmLMM1蛋白或其编码基因或大豆GmLMM1蛋白的编码基因的抑制因子在调控植物疫霉病抗性中的应用。

第二方面，本发明提供大豆GmLMM1蛋白或其编码基因或大豆GmLMM1蛋白的编码基因的抑制因子在调控植物PTI免疫反应中的应用。

第三方面，本发明提供大豆GmLMM1蛋白或其编码基因或大豆GmLMM1蛋白的编码基因的抑制因子在调控植物细胞死亡或活性氧爆发中的应用。

上述应用中，通过降低植物中所述GmLMM1蛋白的编码基因的表达量，提高植物的疫霉病抗性、增强的植物PTI免疫反应或促进植物细胞死亡或活性氧爆发。

第四方面，本发明提供大豆GmLMM1蛋白或其编码基因、或大豆GmLMM1蛋白的编码基因的抑制因子在植物遗传育种或转基因植物制备中的应用。

优选地，所述转基因植物为抗病转基因植物。更优选为抗疫霉病转基因植物。

本发明中，所述大豆GmLMM1蛋白具有如下任一种氨基酸序列：

(1)如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列；

(2)如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列；

(3)与如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列具有至少80％同源性的氨基酸序列；优选地，所述同源性为至少90％；更优选为95％。

本发明中，所述大豆GmLMM1蛋白的CDS具有如下任一种核苷酸序列：