[发明专利]玉米ZmWAK02基因在提高玉米灰斑病抗性中的应用

说明书

本发明提供了玉米ZmWAK02基因在提高玉米灰斑病抗性中的应用，属于分子生物学技术领域。本发明提供了与灰斑病抗病性相关的蛋白质及其编码基因。本发明的蛋白质是一种细胞壁相关激酶(Wall‑associatedkinase)，其可通过基因ZmWAK02编码得到。本发明还提供了植物抗灰斑病的方法，包括：提高植物中ZmWAK02的活性和/或含量，从而提高目的植物对灰斑病的抗病性。转基因材料表型分析显示：导入ZmWAK02基因能够提高感病玉米自交系超过30％的灰斑病抗病性。ZmWAK02的遗传转化研究可为玉米抗灰斑病育种提供基因资源和理论支撑。

技术领域

本发明属于分子生物学育种技术领域，具体涉及玉米ZmWAK02基因在提高玉米灰斑病抗性中的应用。

背景技术

玉米(Zea mays L.)是世界重要粮食作物之一，全球总产量超过10亿吨，其不仅可以作为口粮，也是动物饲料和生物能源的主要原料，并在工业生产上具有非常广泛的用途。

灰斑病是玉米最常见的病害之一，大面积爆发可造成减产超过50％；近年来，灰斑病在玉米产区持续流行，已经成为严重威胁玉米产量和品质的主要病害，并有向更大范围扩散的趋势。灰斑病的防治主要依赖于抗病品种的选育，筛选可用的抗病种质资源并利用分子标记辅助选择育种(Molecular marker-assisted selection,MAS)是实现快速培育抗灰斑病玉米新品种的有效途径。前人研究通过田间表型考察筛选得到了一部分抗灰斑病的玉米种质资源，并进一步运用多种遗传分析手段鉴定到了大量与玉米抗灰斑病相关的数量性状位点(Quantitative trait loci,QTL)，然而在实际育种过程中，其中很多抗病QTL由于效应小和区间过大等原因难以被利用。目前已有的研究成果还远远无法满足当前针对玉米抗灰斑病分子育种的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供玉米ZmWAK02基因在提高玉米灰斑病抗性中的应用，ZmWAK02基因为玉米主效抗灰斑病基因，ZmWAK02基因能够有效提高玉米灰斑病抗性。

本发明提供了与灰斑病抗病性相关的蛋白质，包括a1)～a3)所述蛋白质中的一种或几种：

a1)氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示的蛋白质；

a2)将a1)所述的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物灰斑病抗病性相关的蛋白质；

a3)来源于玉米且与a1)所述的蛋白质具有95％以上同一性且与植物灰斑病抗病性相关的蛋白质。

本发明还提供了编码上述方案所述蛋白质的核酸分子。

优选的，所述核酸分子包括b1)～b3)所述核酸分子中的一种或几种：

bl)ZmWAK02基因，核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示；

b2)来源于玉米且与bl)具有95％以上同一性的核酸分子；

b3)与bl)或b2)限定的核苷酸序列杂交的核酸分子。

本发明还提供了含有上述方案所述核酸分子的DNA分子、表达盒、重组载体或重组微生物。

本发明还提供了上述方案所述蛋白质或者所述的核酸分子或者所述的DNA分子、表达盒、重组载体或重组微生物的在调控植物的灰斑病抗病性中的应用；优选的，所述植物包括玉米。

优选的，所述调控植物的灰斑病抗病性包括提高植物的灰斑病抗病性。

本发明还提供了一种用于检测玉米灰斑病抗病性的引物组，包括核苷酸序列如SEQ ID NO.8所示的上游引物和核苷酸序列如SEQ ID NO.9所示的下游引物。