[發(fā)明專利]一種產(chǎn)生PVY抗性的NteIF4E?1基因突變體及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710082839.8
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN107058335A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李文正;劉勇;宋中邦;高玉龍;王丙武;黃昌軍;李梅云;李永平
• 申請（專利權(quán)）人: 云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/82;A01H5/00
• 代理公司: 昆明知道專利事務(wù)所(特殊普通合伙企業(yè))53116
• 代理人: 姜開俠,謝喬良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種產(chǎn)生PVY抗性的NteIF4E-1基因突變體及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

馬鈴薯Y病毒(Potato virus Y, PVY)是十大最具經(jīng)濟(jì)及科學(xué)價值的植物病毒之一。PVY病毒在世界范圍廣泛分布,能夠侵染馬鈴薯、番茄、煙草等茄科作物。PVY是馬鈴薯Y病毒屬成員，是最大的植物病毒屬。PVY在世界范圍是煙草最重要的病害之一，主要通過蚜蟲傳播，導(dǎo)致煙草花葉或者葉片壞死。PVY寄主植物的感病基因主要是翻譯起始因子，包括真核起始因子4E（eIF4E）和4G（eIF4G）。病毒基因組連接蛋白（VPg）能夠與eIF4E互作，模仿mRNAs的5’-端帽子結(jié)構(gòu)，使得病毒基因組mRNA能夠在寄主細(xì)胞翻譯，完成病毒的復(fù)制。

煙草中主要的PVY抗源是va隱性基因，來源于UV誘導(dǎo)獲得的突變體資源VAM。研究表明VAM中約有1 Mb左右的染色體片段缺失。通過常規(guī)育種手段或者雙單倍體方法，va基因被轉(zhuǎn)移至許多不同類型的煙草，廣泛用于PVY抗性品種選育。最近的研究表明，VAM中的va抗性能夠被分解為兩個分離的隱性基因，其中va1負(fù)責(zé)限制PVY病毒的細(xì)胞間轉(zhuǎn)移，va2能夠抑制病毒積累。盡管va基因被廣泛使用，但其對煙草也有不利影響，抗病品種的葉片往往較短、較窄，產(chǎn)量也會下降。這表明VAM中缺失的染色體片段中除了va基因外還有其他重要基因，導(dǎo)致煙草表型不正常。此外，在部分抗病品種中，葉片表面無法產(chǎn)生分泌物，影響煙草香氣品質(zhì)。對PVY抗性分離的重組自交系轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)煙草中eIF4E基因是VAM缺失片段中負(fù)責(zé)PVY隱性抗性，即該基因是煙草感病基因。在感病白肋煙品種BB16NN的EMS突變體庫中篩選獲得eIF4E基因終止突變體（W50*），ELISA分析表明其具有PVY抗性。

國際上有兩種類型的煙草在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，白肋煙和烤煙，其中白肋煙生產(chǎn)主要在西方發(fā)達(dá)國家及南美洲，我國主要種植烤煙。目前尚無烤煙PVY感病基因研究結(jié)果發(fā)表，烤煙eIF4E基因突變能否導(dǎo)致其產(chǎn)生PVY抗性仍有待研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種產(chǎn)生PVY抗性的NteIF4E-1的基因突變體；第二目的在于提供所述的產(chǎn)生PVY抗性的NteIF4E-1的基因突變體的應(yīng)用。

本發(fā)明的第一目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，相對于核苷酸序列為SEQ ID NO.1所示的NteIF4E-1基因，所述的產(chǎn)生PVY抗性的NteIF4E-1基因突變體含有的NteIF4E-1基因序列中159位的G被A取代發(fā)生了點(diǎn)突變，所述的產(chǎn)生PVY抗性的NteIF4E-1基因突變體的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。

本發(fā)明的的第二目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，所述的產(chǎn)生PVY抗性的NteIF4E-1基因突變體編碼的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。

本發(fā)明經(jīng)烤煙品種云煙87的EMS突變體創(chuàng)制，利用Tilling技術(shù)篩選NteIF4E-1基因突變株，突變材料中目標(biāo)突變的測序驗(yàn)證及NteIF4E-1基因純合終止突變體材料的PVY抗性分析。采用本方法獲得NteIF4E-1基因發(fā)生終止突變的烤煙材料能夠抗PVY病毒。

附圖說明

圖1為NteIF4E-1基因突變毛細(xì)管電泳檢測；

圖2為NteIF4E-1基因突變位置；

圖3為突變體株系測序峰圖；

圖4為PVY抗性鑒定表型（整株）；

圖5為PVY抗性鑒定表型（葉片）。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不以任何方式對本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換或替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明所述的產(chǎn)生PVY抗性的NteIF4E-1基因突變體，相對于核苷酸序列為SEQ ID NO.1所示的NteIF4E-1基因，所述的產(chǎn)生PVY抗性的NteIF4E-1基因突變體含有的NteIF4E-1基因序列中159位的G被A取代發(fā)生了點(diǎn)突變，所述的產(chǎn)生PVY抗性的NteIF4E-1基因突變體的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。

所述的產(chǎn)生PVY抗性的NteIF4E-1的基因突變體編碼的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。