[發明專利]番茄SlSWEET7a基因在防御南方根結線蟲中的應用

在審

• 申請號: 202010138667.3
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111206036A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 趙文超;王紹輝;谷麗俠;黃煌;孫路路;邊慧慧
• 申請（專利權）人: 北京農學院
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/82
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 張立娜

本發明公開了番茄SlSWEET7a基因在防御南方根結線蟲中的應用。本發明提供了SlSWEET7a蛋白或其相關生物材料在調控植物對根結線蟲抗性中的應用；所述相關生物材料為能夠表達所述SlSWEET7a蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表達盒、重組載體、重組菌或轉基因細胞系。本發明通過病毒誘導的基因沉默(VIGS)技術獲得番茄SWEET7a沉默株系，在接種南方根結線蟲后發現其對根結線蟲具有一定的抵抗能力，顯著影響到根系的根結指數。本發明豐富了番茄調控根結線蟲抗性的相關基因，為番茄育種和在生物逆境中提高產量提供參考。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，特別涉及番茄SlSWEET7a基因在防御南方根結線蟲中的應用。

背景技術

根結線蟲(Meloidogyne spp.)是威脅世界農業生產的一類植物病原線蟲，根結線蟲可寄生于多種農作物的根系，其分布范圍廣，是嚴重危害農業生產的一種土傳病害，每年造成全球農作物高達千億美元的經濟損失。目前已報道近百種根結線蟲種，能夠寄生的植物種類超過3000種，最常見的種類是南方根結線蟲(M.incognita)、爪哇根結線蟲(M.javanica)、花生根結線蟲(M.arenaria)和北方根結線蟲(M.hapla)。其中南方根結線蟲在多數省份均有報道，為優勢種。目前，我國大部分省市，如廣東、福建、海南、云南、江西、湖北、河南、黑龍江、遼寧、安徽、貴州、北京、江蘇、山東、浙江、陜西等，都有過該類線蟲發生和危害的報道。該病害發生后，植物受害嚴重，一般減產10％左右，嚴重的高達75％以上，甚至絕產。目前根結線蟲的防治方法較多，主要采用化學防治、生物防治、農業措施以及種植抗性品種等策略，還有物理方法、化學方法、生物方法及將幾種方法聯合起來的綜合防治策略。鑒于化學方法見效快，生產中歷來以化學殺線劑為主，但其對環境污染嚴重，破壞生態平衡，且農藥殘留極大地降低了農產品質量，不利于農業的可持續發展。根結線蟲的防治考慮到化學殺線蟲劑殘留對環境的影響，生物防治的效率和成本以及農業措施的局限性等多方面的因素，種植抗性品種是目前防治根結線蟲最為經濟有效的措施。

SWEET(Sugars Will Eventually be Exported Transporter)基因家族是一類新型的糖轉運蛋白，可順濃度梯度對糖分進行雙向跨膜運輸。它在生物界分布廣泛，SWEET其實是一個在原核生物、動物和植物中廣泛存在的基因家族，但原核生物和動物中SWEET基因家族成員較少，高等維管束植物中數目較多，維管束植物擬南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)、玉米(Zea mays)、番茄(Solanum lycopersicum)、葡萄(Vitisvinifera)、大豆(Glycine max)分別含有17、21、23、29、17和52個SWEET基因。另外，同一植物不同SWEET家族成員可能運轉不同的糖，如擬南芥17個SWEET基因家族成員大多數具有轉運蔗糖或葡萄糖的功能，AtSWEET2轉運2-脫氧葡萄糖，AtSWEET17轉運果糖，而AtSWEET11、-12和-16同時具備轉運蔗糖、葡萄糖和果糖的功能。光合產物在葉片中合成后，通過韌皮部裝載、長距離運輸和庫器官的韌皮部卸載，實現光合產物在源、庫器官間的轉運和分配。盡管對SWEET基因家族開展研究的時間不長，但現有的結果已經表明它們通過調控植物體內糖類化合物的運輸、分配和貯藏，參與了植物生長發育的重要生理過程。

發明內容

本發明的目的是提供番茄SlSWEET7a基因在防御南方根結線蟲中的應用。

第一方面，本發明要求保護SlSWEET7a蛋白或其相關生物材料在調控植物對根結線蟲抗性中的應用。

所述相關生物材料為能夠表達所述SlSWEET7a蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表達盒、重組載體、重組菌或轉基因細胞系。

在所述應用中，所述SlSWEET7a蛋白或其編碼基因在所述植物中的活性和/或表達量降低，植物對根結線蟲抗性提高。所述SlSWEET7a蛋白或其編碼基因在所述植物中的活性和/或表達量提高，植物對根結線蟲抗性降低。