[发明专利]一种玉米miRNA及其在调控玉米植株抵抗玉米小斑病中的应用

说明书

本发明公开了一种玉米miRNA及其在调控玉米植株抵抗玉米小斑病中的应用，涉及玉米miRNA技术领域，该玉米miRNA(zma‑miRNA169s)可以响应玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)的侵染，在玉米小斑病菌接菌后，zma‑miRNA169s的初级转录本和成熟转录本在玉米自交系B73中下调，表明该miRNA能够响应玉米小斑病菌的侵染。并通过在玉米中过表达和敲除zma‑miRNA169s可调控植株对玉米小斑病菌的抵抗能力。

技术领域

本发明涉及玉米miRNA技术领域，具体涉及一种玉米miRNA在调控玉米植株抵抗玉米小斑病中的应用。

背景技术

玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)是一种能引起众多作物流行性病害的病原真菌，尤其对于玉米(Zea maysL.)的危害最为严重。在中国，玉米作为种植量最大，种植面积最广泛的粮食作物之一，保证了数亿人的口粮。此外，这种作物对于需要饲料的畜牧业也十分重要。在非洲一些地区，仅为满足畜牧业的要求，每年就需要数百万吨的玉米，在能源日益短缺的今天，玉米也是生物燃料的重要来源。然而，玉米在自然生长过程中经常会受到各种病菌的侵害，进而导致玉米不同程度的减产。玉米小斑病菌是一种引起玉米南方叶枯病的坏死性病原菌，该病害症状首先在下部叶片上出现不规则形状的病变，然后随着病情的发展蔓延到上部叶片。此外，病变可以扩大，直到它们在叶片内聚集，覆盖大片或整个叶片。在我国近年来发生了严重的玉米小斑病的暴发，造成了巨大的经济损失。因此，挖掘植物抵抗玉米小斑病菌的相关基因、提高植物对玉米小班病菌的抵抗能力至关重要。

miRNA是一类抑制基因表达或翻译的20-24nt内源性非编码RNA。在植物中，miRNA通过多种途径影响基因行使功能，包括调控编码转录因子、应激反应蛋白和其他影响植物发育、生长和生理的蛋白质基因的表达等。植物miRNA主要通过两种主要机制在转录后水平对靶基因进行调节：转录物剪切和翻译抑制。一般的miRNA和它们的靶基因之间的序列互补程度会影响其参与的特定作用模式，且具有高度的序列互补。挖掘抗病基因是培育抗病新品种的重要前提，非编码miRNA已被证实在植物免疫反应中发挥着重要作用。例如：miR393能被番茄细菌性斑点病病原菌的鞭毛蛋白诱导，负向调控生长素受体编码基因(TIR1、AFB2和AFB3)的表达，阻遏生长素应答途径，从而抑制宿主植物中病原细菌的生长。miR166k-miR166h通过调控乙烯信号通路关键调控因子EIN2的表达来正向调控水稻抗病性。水稻miR319通过靶向转录因子TCP21，抑制LOX2、LOX5、COL1和COL2的表达来影响茉莉酸合成，最终负向调控植物免疫反应。鉴于miRNAs对抗病基因的广泛调控作用，进一步鉴定响应病原菌的miRNAs对于减轻病原菌危害并最终确保作物生产具有重要作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种玉米miRNA的应用，该玉米miRNA(zma-miRNA169s)可以响应玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)的侵染，在玉米小斑病菌接菌后，zma-miRNA169s的初级转录本和成熟转录本在玉米自交系B73中下调，表明该miRNA能够响应玉米小斑病菌的侵染。并通过在玉米中过表达和敲除zma-miRNA169s可调控植株对玉米小斑病菌的抵抗能力。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明提供一种玉米miRNA，所述玉米miRNA命名为zma-miRNA169s，所述zma-miRNA169s响应玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)的侵染，用于调控植株对玉米小斑病的抵抗能力，所述zma-miRNA169s的成熟转录本核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

优选地，所述zma-miRNA169s响应玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)的侵染时，所述zma-miRNA169s的初级转录本和成熟转录本在玉米自交系B73中下调；所述zma-miRNA169s的初级转录本的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。