[发明专利]玉米矮化病诱导基因P3a及其遗传转化体系的构建方法和应用

说明书

本发明公开了一种玉米矮化病诱导基因P3a及其遗传转化体系的构建方法和应用，属于基因工程技术领域，所述玉米矮化病诱导基因P3a具有如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列，该玉米矮化病诱导基因P3a的遗传转化体系能够诱导玉米植株矮化，说明该基因为诱导玉米矮化病的一种关键基因。该基因的发现，填补了玉米矮化病致病机制研究的空白，为后期研究玉米矮化病分子机制提供了理论依据。

技术领域

本发明涉及的是基因工程技术领域，尤其涉及的是一种玉米矮化病诱导基因P3a及其遗传转化体系的构建方法和应用。

背景技术

玉米作为我国种植面积最大的农作物之一，是我国重要的经济作物。玉米矮化病是一类由虫传病毒引起的疾病，包括：①玉米粗缩病导致的矮化植株，病株明显矮于正常植株，叶色浓绿、叶片宽、短、厚，上部节间短缩，不能抽穗结实；②玉米矮花叶病导致的矮化植株，病株叶片只有叶脉是绿色，其它部分均为黄色，表现为黄绿相间的条纹，叶片组织变硬、变脆、容易折断。

玉米在整个生长周期都会患矮化病，对产量影响较大，且感病越早对产量的影响越严重，目前的防治方法包括：选用抗性品种、减少毒源、消灭病毒传播等，其中后两个方案需要在育种管理上投入大量的人力物力，管理上具有一定难度。而选用抗性品种通常被认为是更经济环保的解决方案，但抗性品种的培育周期较长，品种较少，且抗性品种的其它性能并不一定都能满足人们的需求。

目前，对于选用抗矮化病品种方面，大多通过田间杂交的方式进行选育，很少用到遗传育种的手段，主要原因即在于目前对玉米矮化病的致病分子机理的研究尚处于初步阶段，因此，了解玉米矮化病病毒的毒性和致病性遗传基础，具有重要意义。本发明从致病源出发，通过发现能够引起玉米矮化病的致病基因，为玉米矮化病致病机理的研究提供理论依据，为进一步开发更加高效的防治手段提供可能。

Sha Chen等人于2016年在Viruses杂志上发表的一篇题为“Characterization ofa Novel Polerovirus Infecting Maize in China”的文章，披露了一种新型病毒——玉米黄花叶病毒MaYMV，该MaYMV病毒侵染玉米导致玉米产生矮化、黄化症状，严重影响了玉米的产量和品质。目前，在我国的云南、贵州、安徽等地均检测到了MaYMV危害玉米，MaYMV在东非等国家也有发生危害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种玉米矮化病诱导基因P3a及其遗传转化体系的构建方法和应用，以提供一种玉米矮化病诱导相关基因，为研究玉米矮化病致病机理及玉米矮化病的控制方法奠定基础。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种玉米矮化病诱导基因P3a，具有如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列，全长135bp，该P3a基因来源于玉米黄花叶病毒(MaYMV)，用于编码MaYMV的一个蛋白。

本发明还提供了上述玉米矮化病诱导基因P3a的遗传转化体系的构建方法，该遗传转化体系为多克隆位点上依次顺式连接有启动子、所述玉米矮化病诱导基因P3a和终止子的植物表达载体，所述构建方法的步骤包括：

步骤S1：玉米矮化病诱导基因P3a的克隆；

步骤S2：植物表达载体的构建，获得所述玉米矮化病诱导基因P3a的遗传转化体系。

进一步优选地，所述步骤S1中，P3a的克隆方法包括：利用引物F：GCGATATCATAGATTGGAAACTCTTTTGC和R：ATCTATAG CCTCCCGTATTCATTCACAAT在玉米黄花叶病毒中扩增P3a基因，将扩增的目的序列利用EcoRV酶切位点连接到pMD19-T载体上保存备用。

进一步优选地，植物表达载体为多克隆位点上依次顺式连接有35S启动子、P3a基因、Flag标签和终止子的植物表达载体pCambia3301，即35S::MaYMV P3a-Flag植物表达载体；