[發明專利]煙草隱性抗PVY基因eIF4E-1及其應用

無效

• 申請號: 201310687774.1
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103820465A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 劉勇;王丙武;宋中邦;高玉龍;李文正;謝賀;楊大海;陳學軍;肖炳光
• 申請（專利權）人: 云南省煙草農業科學研究院
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/82;C12N15/84;A01H5/00
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 陳左

技術領域

本發明涉及一種煙草抗PVY基因eIF4E-1及其應用。

背景技術

馬鈴薯Y病毒（Potato?virus?Y,PVY）能侵染34個屬170多種植物，對茄科作物（如：煙草、馬鈴薯、辣椒、番茄等）危害較重。PVY侵染煙草的病害又稱為煙草脈斑病，是一種世界性的流行病害，由于缺乏抗病主栽品種和綜合防治措施難以落實，在我國煙區危害嚴重。PVY的侵染可使煙草產量減少7%-18%，產值減少11%-80%。1989年，煙草脈斑病導致加拿大煙草業直接經濟損失達100萬美元。1993年脈斑病在我國山東煙區開始流行，到1998年成為第一大煙草病害。PVY在河南、陜西、黑龍江、遼寧、安徽、貴州和云南的局部煙區的危害嚴重，給煙葉生產帶來較大損失。

選育抗PVY的煙草品種是防治該病最經濟有效的方法。美國G.Koellent對栽培種Virgin?A的變種Virgin?A?Mutant(VAM)的研究后發現VAM的PVY的抗性主要是由隱性單基因（va）控制的，對PVY的多個株系、特別是壞死株系具有抗性。Noguchis?S.等對VAM遺傳位點的研究后發現VAM對PVY的抗性是由于大段染色體缺失造成的。這個發現與VAM來源于X-射線突變體相吻合。VAM對PVY抗性的分子機理目前并不清楚。

美國、歐盟和日本應用VAM其他類似的高抗抗源，選育出抗PVY的白肋煙品種TN86、TN90和烤煙品種NC55、NC102。由于抗病基因的連鎖累贅或品種的生態適用性等原因，上述烤煙品種在我國的推廣種植面積不大。在我國通過常規育種獲得抗PVY煙草的鮮有報道。在辣椒和番茄中發現隱性抗PVY基因。辣椒pvr隱性等位基因（pvr1、pvr2、pvr5）編碼的蛋白（eIF4E）能與PVY的VPg相互作用，抑制病毒復制和移動。在番茄中，突變后的eIF4E蛋白（缺失第2第3個外顯子部分）能夠提供番茄PVY的抗性。煙草、辣椒和番茄同屬茄科作物，感染相同的病毒PVY。有文獻報道煙草中同樣存在eIF4E基因。因此，推測煙草中的eIF4E基因與感PVY相關，但煙草中的隱性抗PVY基因未見文獻報道。

發明內容

本發明的目的是分離克隆煙草品種TN86中缺失的一個有生物學功能的感PVY基因（隱性抗PVY基因）eIF4E-1編碼區（SEQ?ID?No.1）。

本發明的另一個目的是提供上述抗PVY基因所編碼的蛋白質氨基酸序列（SEQ?ID?No.2）。

本發明的另一個目的是提供用于擴增上述抗PVY基因的特異性引物對SEQ?ID?NO.3和SEQ?ID?NO.4，其特征在于：SEQ?ID?NO.3的核苷酸序列為CGCGGATCCATGGCAGAGGAAGCTGAGAAATT，SEQ?ID?NO.4的核苷酸序列為GCTAGAGCTCCTATACTGTATAACGATTCTTGG。

4E-1F：CGCGGATCCATGGCAGAGGAAGCTGAGAAATT（SEQ?ID?No.3）；

4E-1R：GCTAGAGCTCCTATACTGTATAACGATTCTTGG（SEQ?ID?No.4）。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

煙草隱性抗PVY基因eIF4E-1，其特征是，包含eIF4E-1基因編碼區的DNA片段，該DNA片段由特異性引物對引物4E-1F（SEQ?ID?No.3）和引物4E-1R（SEQ?ID?No.4）通過PCR擴增得到；該DNA片段缺失或該片段編碼蛋白的缺失能賦予煙草對馬鈴薯Y病毒（Potato?virus?Y）所引起的病害的感病性喪失；該DNA片段的核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1所示，其編碼蛋白質的氨基酸序列如SEQ?ID?NO.2所示。

所述eIF4E-1基因編碼區的DNA片段如SEQ?ID?NO.1所示的序列表，或者基本相當于SEQ?ID?NO.1所示的DNA序列，或者其功能相當于SEQ?ID?NO.1所示的亞片段。

所述的SEQ?ID?NO.1核苷酸序列為: