[发明专利]miR2118调控植物生长发育、产量及抗病性方面的应用

说明书

本发明属于生物技术领域，公开了物质的应用，所述物质为调控miR2118的活性或含量的物质，或调控miR2118基因表达的物质；所述应用为下述任一种：U1)调控程序性死亡中的应用；U2)提高大豆产量中的应用；U3)调控大豆细菌性叶斑病中的应用。本发明通过编辑大豆miR2118基因gma‑premiR2118a和gma‑premiR2118b，获得双突变体大豆株系M1和M2，M1表现正常生长且高产，M2表现为生长受抑制，出现细胞程序性死亡表型，M1和M2的大豆细菌性叶斑病抗性增强。表明大豆miR2118可能是调控大豆生长发育、提高产量和细菌性叶斑病抗性的重要候选基因，具有潜在的育种价值。

技术领域

本发明涉及生物技术领域中miR2118调控植物生长发育、产量及抗病性方面的应用。

背景技术

MicroRNA(miRNA)是一类长度约19～24nt的非编码小分子RNA，由一段具有发卡结构的单链RNA前体剪切后生成，通过序列互补与靶基因结合，降解或抑制转录后mRNA翻译进而调控植物细胞增殖分化、生长发育和响应外界环境信号等多种生物学过程。迄今为止，研究发现miR482/2118通过剪切植物NBS-LRR，产生次级siRNA，调控植物抗病和生长发育^[1]。沉默miR482或miR2118b，可增加西红柿的抗病性^[2]。水稻miR2118能够调控光敏不育^[3]，突变后产生雄性和雌性不育^[4]。然而，大豆miR2118在调控细胞程序性死亡、产量和细菌性叶斑病抗性方面的研究还未见公布。大豆起源于中国，是人类植物蛋白和食用油脂的重要来源。细菌性叶斑病是导致大豆产量下降的重要影响因素之一，病原菌为假单胞杆菌大豆致病变种Pseudomonas syringae pv.glycinea。有效防治大豆细菌性叶斑病发生，对大豆稳产高产具有重要作用。培育抗病且高产大豆品种是比较环保和经济的方式之一，且依赖于高产抗病基因的挖掘。

参考文献：

[1]González VM,Müller S,Baulcombe D,Puigdomènech P(2015)Evolution ofNBS-LRR gene copies among Dicot plants and its regulation by members of themiR482/2118superfamily of miRNAs.Mol Plant.8(2):329-331.

[2]Canto-Pastor A,Santos BAMC,Valli AA,Summers W,Schornack S,Baulcombe DC(2019)Enhanced resistance to bacterial and oomycete pathogens byshort tandem target mimic RNAs in tomato.Proc Natl Acad Sci USA.116(7):2755-2760.

[3]Fan Y,Yang J,Mathioni SM,Yu J,Shen J,Yang X,Wang L,Zhang Q,Cai Z,Xu C,Li X,Xiao J,Meyers BC,Zhang Q(2016)PMS1T,producing phased small-interfering RNAs,regulates photoperiod-sensitive male sterility in rice.ProcNatl Acad Sci USA.113(52):15144-15149.

[4]Araki S,Le NT,Koizumi K,Villar-Briones A,Nonomura KI,Endo M,InoueH,Saze H,Komiya R(2020)miR2118-dependent U-rich phasiRNA production in riceanther wall development.Nat Commun.11(1):3115.

发明内容