[發明專利]綠豆抗豆象基因VrPGIP、其功能性分子標記及應用

有效

• 申請號: 201610224823.1
• 申請日: 2016-04-12
• 公開（公告）號: CN105861516B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 陳紅霖;程須珍;王麗俠;王素華
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院作物科學研究所
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;A01H5/00;C12N15/11;C12Q1/6895
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

本發明提供綠豆抗豆象基因VrPGIP、其功能性分子標記及應用。本發明采用染色體步移、生物信息學分析和候選基因克隆測序的方法，分離到綠豆抗豆象基因VrPGIP，該基因位于綠豆第5號染色體SSR標記Vr05?5561和Vr05?5625之間，物理距離分別為36kb和27kb。本發明首次鑒定了綠豆抗豆象基因VrPGIP，并成功開發出基因VrPGIP的功能性分子標記，對綠豆抗豆象育種工作具有重要意義，通過育種手段可有效控制綠豆豆象的發生，減輕該蟲害造成的經濟損失，并為綠豆資源抗豆象的分子育種提供新的基因資源。

技術領域

本發明涉及基因工程及分子生物學領域，具體地說，涉及綠豆抗豆象基因VrPGIP、其功能性分子標記及應用。

背景技術

綠豆(Vigna radiata(Linn.)Wilczek.)，屬于豆科，在中國已有兩千年的栽培史。是我國重要的糧食作物。因其具有重要的營養價值和醫用價值，現已作為重要的功能型食品進行開發。近年來，隨著種植業結構的調整和人們膳食結構的改變，人們對綠豆的需求量日益增加，種植面積逐年擴大。研究表明病蟲害嚴重影響綠豆種子萌發和產量等方面。鑒于此，深入研究抗蟲綠豆品種中參與抗蟲的基因及抗蟲機理，對篩選抗蟲能力較強的優勢品種及抗蟲育種材料的篩選具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供綠豆抗豆象基因VrPGIP。

本發明的另一目的是提供綠豆抗豆象基因VrPGIP的功能性分子標記及應用。

為了實現本發明目的，本發明采用染色體步移、生物信息學分析和候選基因克隆測序的方法，分離到綠豆抗豆象基因VrPGIP，基因VrPGIP的序列為：

i)SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；或

ii)SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列經取代、缺失和/或增加一個或多個核苷酸且表達相同功能蛋白質的核苷酸序列；或

iii)在嚴格條件下與SEQ ID NO:1所示序列雜交且表達相同功能蛋白質的核苷酸序列，所述嚴格條件為在含0.1％SDS的0.1×SSPE或含 0.1％SDS的0.1×SSC溶液中，在65℃下雜交，并用該溶液洗膜；或

iv)與i)、ii)或iii)的核苷酸序列具有90％以上同源性且表達相同功能蛋白質的核苷酸序列。

本發明還提供含有所述綠豆抗豆象基因VrPGIP的載體、工程菌或轉基因細胞系。

本發明還提供所述綠豆抗豆象基因VrPGIP在綠豆資源抗豆象的分子育種中的應用。

本發明還提供所述綠豆抗豆象基因VrPGIP在制備轉基因植物中的應用。例如，采用農桿菌介導的方法，將含有所述綠豆抗豆象基因的載體轉入植物組織中，篩選轉基因植株。

綠豆抗豆象野生種TC1966及感豆象品種中綠1號的表型比較見圖1。為了明確綠豆抗豆象野生種TC1966和ACC41，抗豆象品種V1128、V2802、中綠3號、中綠6號、中綠7號和蘇綠2號的抗豆象基因VrPGIP，本發明對抗豆象候選基因VrPGIP的核苷酸序列進行測序。基因VrPGIP序列分析結果顯示，與感豆象品種中綠1號、中綠5號、中綠10號、中綠12號、冀綠7號相比，抗豆象野生種TC1966和ACC41，抗豆象品種V1128、V2802、中綠3號、中綠6號、中綠7號和蘇綠2號在第573、958、969、972、995、1003和1008位核苷酸存在堿基替換，其中第958、995和1003位核苷酸堿基替換導致翻譯過程中移碼突變并造成VrPGIP蛋白第320位(丙氨酸到絲氨酸)、第332位(亮氨酸到脯氨酸)和第335位(蘇氨酸到脯氨酸)氨基酸的改變，從而引起PGIP蛋白功能的變化。