[发明专利]油菜基因BnPEP5在菌核病防控中的应用

说明书

本发明提供油菜基因BnPEP5在菌核病防控中的应用，是通过创制转基因油菜来获取抗病性得到改变的油菜材料中的应用。本发明通过构建该基因的超表达转基因油菜并对其抗病功能分析，首次阐明了该基因对油菜菌核病抗性的强烈正调控作用。BnPEP5超表达转基因油菜植株对菌核病表现出强烈的抗性，病斑扩展受到强烈限制。本发明首次揭示了BnPEP5基因的抗病功能，提供了BnPEP5基因通过创制超表达油菜来获取高抗菌核病油菜材料的应用。本发明提供的BnPEP5基因是一种适用于创制和选育抗菌核病油菜新材料和新品种的新基因资源，为菌核病绿色防控提供技术支撑。

技术领域

本发明属植物抗病性技术领域，涉及一个油菜(Brassica napus)基因BnPEP5的抗病调控功能的应用，尤其涉及油菜(Brassica napus)基因BnPEP5在菌核病防控中的应用。

背景技术

1、植物基因功能分析技术

植物基因的功能通常通过比较分析基因的超常表达与正常表达情况下的表型(Phenotype)或功能情况加以判断和明确。基因的超常表达包括高于正常水平的表达和低于正常水平的表达两大类。高于正常水平的表达主要为超表达/过表达(Over-expression)，主要通过连接一个强启动子来驱动目的基因表达的方式来达到。低于正常水平的表达主要通过RNA干扰(RNA interfering,RNAi)、基因敲除(Knock-out)等方式来达到。RNAi通过构建和转化一个含有同一序列片段相反方向插入一个内含子或其它不表达的序列形成的发卡结构来实现，结果是目的基因表达的降低。基因敲除(Knock-out)则通过在植物基因组中的目的基因中插入一个长的非植物序列或切除目的基因等方式来达到，结果是目的基因表达的完全或近乎完全的抑制。构建基因超表达植株和/或RNAi植株、基因敲除突变体，比较这些植株的表型和性状与野生型/正常植株的差异，即能明确目的基因对该性状的调节功能。

2、植物免疫激发技术

植物免疫是植物通过受体识别病原物分子从而激活的防卫反应。植物免疫系统有多个层次，其中第一层次为植物细胞表面的模式识别受体(pattern recognitionreceptors，PRRs)识别来自病原物及植物自身的保守的分子模式产生的免疫，称为模式触发性免疫(pattern-triggered immunity，PTI)。植物能感知病原物侵染等引起的对植物细胞完整性的破坏，并产生伤害相关分子模式(damage-associated molecular patterns,DAMPs)，这些DAMPs通过PRR受体识别激发植物产生PTI免疫反应，包括活性氧迸发、激酶级联的活化、防卫相关基因的表达等，最后表现对病原物的抗性。PTI在防止非适应性微生物侵染植物的非寄主抗性(nonhost resistance)和限制适应性病原物侵染感病寄主植物的基础抗性(basal resistance)中起重要作用。PEP(plant elicitor peptides)是一类抗病激发短肽，是能够触发植物免疫反应的DAMP。利用PEP基因创制抗病性增强的作物种质具有广谱、稳定、持久等优点。

3、菌核病防控技术

植物菌核病由核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)侵染所致。核盘菌是坏死营养型(necrotroph)病原真菌，寄主范围极广，是油料作物以及蔬菜作物等的主要病害。每年造成巨大经济损失。由于缺乏高抗品种，化学防治仍然是重要手段。由于一些农药存在生态污染、人畜毒害、易使病原物产生抗药性等问题，鉴定重要抗菌核病调控基因，创制和利用抗病品种，对于菌核病的绿色防控至关重要。

4、植物抗病育种技术