[發(fā)明專利]PUB41基因作為負(fù)調(diào)控因子在提高番茄灰霉病和青枯病抗性中的應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109777810B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 師愷;顧少涵;胡璋健;邵湘淇;方瀚墨;喻景權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/82;C07K14/415
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發(fā)明公開了PUB41基因作為負(fù)調(diào)控因子在提高番茄灰霉病和青枯病抗性中的應(yīng)用，所述PUB41基因的蛋白編碼區(qū)的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本發(fā)明利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)獲得番茄PUB41基因編輯突變體，發(fā)現(xiàn)該突變體能夠顯著增強(qiáng)番茄對灰霉病和青枯病的抗性，證明了PUB41基因作為負(fù)調(diào)控因子在提高番茄灰霉病和青枯病抗性中的用途，可用于抗灰霉病和青枯病番茄品種的選育。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及PUB41基因作為負(fù)調(diào)控因子在提高番茄灰霉病和青枯病抗性中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展，蔬菜產(chǎn)業(yè)也蓬勃發(fā)展。然而，由于植物暴露在細(xì)菌、病毒和真菌等病原微生物環(huán)境中，病蟲害對蔬菜的產(chǎn)量及品質(zhì)造成了嚴(yán)重的危害。同時(shí)，全球氣候變化進(jìn)一步加劇了生物脅迫以及非生物脅迫的發(fā)生，設(shè)施蔬菜病害發(fā)生愈加頻繁。

番茄(Solanum lycopersicum L.)是世界性經(jīng)濟(jì)作物，是目前設(shè)施栽培面積最大的蔬菜品種之一，但各種細(xì)菌性、病毒性以及真菌性病害發(fā)生十分猖獗，給番茄生產(chǎn)造成了極為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。番茄灰霉病和青枯病是設(shè)施栽培中極易發(fā)生的兩種典型病害。

番茄灰霉病是由灰葡萄孢菌引起的真菌病害，是一種世界性病害，同時(shí)也是番茄上的一種主要病害。番茄灰霉病在各種保護(hù)地內(nèi)都會發(fā)生，且傳播速度快，特別是在冬春季節(jié)低溫、高濕的溫室大棚內(nèi)發(fā)病更加嚴(yán)重，一般造成減產(chǎn)20％-40％。

番茄青枯病是一種細(xì)菌型病害，在我國南方各省(市)番茄種植區(qū)域均有嚴(yán)重發(fā)生。該病害是由茄科勞爾氏菌引起的一種世界范圍的毀滅性土傳細(xì)菌病害，在高溫、高濕的條件下容易暴發(fā)，廣泛分布于熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū)，甚至在部分低溫地區(qū)同樣發(fā)現(xiàn)青枯菌的存在，給全球農(nóng)作物生產(chǎn)帶來了極大的威脅。該病害一旦發(fā)生就難以控制，往往造成作物大面積萎蔫死亡甚至絕收，導(dǎo)致番茄產(chǎn)量嚴(yán)重下降，嚴(yán)重制約著番茄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益的提高。

目前，生產(chǎn)上大量使用化學(xué)藥物進(jìn)行灰霉病和青枯病的防治，導(dǎo)致具有抗藥性的菌株在自然選擇的作用下被篩選成為優(yōu)勢群體，進(jìn)行大量繁殖，從而使化學(xué)藥劑的藥效下降，甚至喪失。并且，化學(xué)藥物防治對環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害，破壞了生態(tài)環(huán)境，危害人類健康。通過基因編輯技術(shù)可以將農(nóng)作物本身的一些“不良基因”敲除，達(dá)到去劣存優(yōu)的目的。并且，基因編輯技術(shù)不轉(zhuǎn)入外源基因，只是對作物內(nèi)部存在的基因進(jìn)行修飾。在最終獲得的植株中，并沒有殘留一點(diǎn)外源成分，具有與常規(guī)誘變品種無異的優(yōu)點(diǎn)，因此在作物改良的生產(chǎn)應(yīng)用上更為安全。目前，CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)已經(jīng)比較成熟，通過基因編輯技術(shù)可以敲除植物體內(nèi)灰霉病和青枯病的負(fù)調(diào)控基因，從而對番茄灰霉病和青枯病進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)種質(zhì)創(chuàng)新。因此，尋找并研究對番茄灰霉病和青枯病抗性具有負(fù)調(diào)控功能的關(guān)鍵基因?qū)τ谥参锟共∑贩N改良具有重要意義。