[發明專利]玉米Zm-Prx5基因分子標記、獲得方法及在莖腐病防治中的應用

在審

• 申請號: 201910074121.3
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109680094A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 吳劉記;陳贊;王順喜
• 申請（專利權）人: 河南農業大學
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/53;C12N15/82;C12N15/66;A01H5/00;A01H4/00;A01H6/46
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 李振瑞

本發明屬于玉米抗性基因技術領域，具體涉及一種玉米Zm?Prx5基因分子標記、獲得方法及在莖腐病防治中的應用。提供了一種能夠鑒定玉米莖腐病的分子標記及其獲得方法，所述分子標記為如SEQ ID NO.1或者SEQ ID NO.6所示的Zm?Prx5基因。還提供了一種利用所述分子標記構建轉基因玉米植株，并用于防治玉米莖腐病的方法。通過檢測Zm?Prx5轉基因材料并鑒定其莖腐病抗病性，發現Zm?Prx5基因可提高玉米對莖腐病的抗性，為玉米莖腐病的抗病性育種提供了基因資源。

技術領域

本發明屬于玉米抗性基因技術領域，具體涉及一種玉米Zm-Prx5基因分子標記、獲得方法及在莖腐病防治中的應用。

背景技術

玉米是我國的主要糧食作物，種植面積和總產量僅次于小麥和水稻而居第三位。玉米除食用外，還是發展畜牧業的優良飼料和輕工、醫藥工業的重要原料。玉米病害的發生可導致巨大的經濟損失，尤其是近年來玉米病害發生日益頻繁，病害種類日益增多，嚴重影響了玉米產業的發展?；瘜W農藥的使用在一定程度上提高了對玉米病害的控制作用，但是農藥的使用不僅污染了環境，長期使用還會使玉米產生耐藥性，同時，造成的藥物殘留對人類的生命安全也有潛在的威脅。因此，在對玉米抗病的研究中，人們致力于尋找既不影響環境又對玉米病害能夠有效防治的方法。

Prxs家族是一類分子量20到40kDa的蛋白，作為一種抗氧化酶廣泛存在于各種生物體中。1985年，首次從兔子線粒體中分離得到第一個過氧化物還原酶。隨著生物技術的不斷發展，越來越多的過氧化物還原酶被發現和鑒定，根據其在結構上的差異，將其分為6類，分別命名為Prx1，PrxQ，Prx6，Tpx，AhpE和Prx5，而在植物中只發現有Prx1，PrxQ，Prx6和Prx5四類。近年來，Prxs的重要性日趨被人們所關注，有關Prxs在植物病害中的研究呈上升趨勢。在煙草中過表達一個PrxQ的同源基因可以提高植物對真菌的抗性，研究發現在楊樹親和性銹病生理小種侵染的時候，PrxQ呈下調表達的趨勢，而在非親和性生理小種侵染的時候呈現上調表達的趨勢。研究發現Prx在病害引起的細胞死亡過程中起著負向調控的作用。研究還發現，在氯化鉻處理下，Prx缺失型擬南芥根的生長發育受到明顯影響。

玉米莖腐病又稱玉米莖基腐病、青枯病，該病害由多種病原菌單獨或復合侵染引起，玉米莖腐病是典型的土傳病害，致病菌在土壤、肥料、病殘體或玉米種子上越冬，病殘體及帶病玉米種子是主要的初侵染源，病原菌借助風、水、機械及昆蟲等進行傳播，侵入根部及根莖部傷口，引起植株發病。由于近些年玉米自交系與雜交種在區域間引種頻繁，導致莖腐病在玉米種植區大面積傳播。相關報道指出，每年莖腐病在玉米主產區的發病率在10％-20％，一些年份更是達到60％，造成產量損失達25％。

特定基因是鑒定植物抗性的有效手段，但是目前尚未發現可以有效鑒定玉米莖腐病的抗性基因，限制了玉米品種的改良。因此，挖掘新的玉米莖腐病抗性基因，對玉米的遺傳改良和生產具有重要意義。

發明內容

本發明提供了一種玉米Zm-Prx5基因分子標記、獲得方法及在莖腐病防治中的應用，提供了一種有效鑒定玉米莖腐病的抗性基因。

本發明的第一個目的是提供一種能夠鑒定玉米莖腐病的分子標記,所述分子標記為如SEQ ID NO.1或者SEQ ID NO.6所示的Zm-Prx5基因。

本發明的第二個目的是提供一種所述的能夠鑒定玉米莖腐病的分子標記的獲得方法，包括以下步驟：

步驟1，提取玉米的總RNA備用；

步驟2，將玉米總RNA反轉錄成cDNA第一鏈；

步驟3，分子標記的克隆

合成引物：Zm-Prx5F1:5'-AAAACCGGTTGCTATTAGTAC-3'；Zm-Prx5R1:5'-GAAGAAAACAAAATGTCTGC-3'；