[发明专利]一种大豆抗病毒基因及其应用

说明书

技术领域    

    本发明属于生物技术领域，涉及一种大豆抗病毒基因的发现、抗病性检测及其应用。

背景技术    

    大豆花叶病毒病是由大豆花叶病毒（Potyviridae，Soybean Mosaic Virus，SMV）引起的世界性病害,它严重影响大豆产量和品质。大豆花叶病毒从病毒分类学上属于马铃薯Y病毒科，马铃薯病毒属的一个种。马铃薯病毒属成员共同点是种子带毒，蚜虫为主要传毒介体。大豆花叶病毒病危害重、流行广，难以控制，培育抗病品种是目前控制SMV流行最有效方法。该病于1899年首次在中国东北发现，相继又在美国、朝鲜、德国、苏联等国家发现。近年来该病在中国东北地区发生越来越严重，一般流行年造成减产25%-60%，大流行年可造成绝产。花叶病毒病不但影响大豆的产量，还影响大豆的种子质量，可造成病株籽粒出现褐斑，严重时病粒率高达50%以上，严重降低大豆的商品价值。

    大豆花叶病毒的体外保毒期在环境为室温、4℃和0℃以下分别为4～5 天、15天和120天左右，致死温度为58~66℃，稀释限点为10^-2～10^-4。SMV可以通过种子在上下代和不同地域之间传播，在田间又可通过汁液摩擦接种及蚜虫的非持久性进行传播。在大豆花叶病毒研究的早期，大豆花叶病毒在大豆上的症状被认为是由SMV株系决定的，因此在株系划分时把株系分为花叶株系、坏死株系、顶枯株系等。随着研究的不断深入，人们发现，症状的类型不仅与株系有关还与品种也有一定联系。同一株系在不同品种上或同一品种感染不同株系均可产生不同的症状，品种和株系之间存在明显的互作。环境条件，特别是温度对症状的表现有明显的影响。过高或过低的温度可使大豆带毒隐症或延迟显症。种传和接种病毒所造成的种皮斑驳现象同时受环境和遗传两个方面的影响。

    大豆花叶病毒在植株上的症状主要分花叶和坏死两大类。花叶类症状表现为感染初期嫩叶上出现明脉，随着病程的发展，陆续出现轻花叶、花叶、黄斑花叶、叶片向下反卷，有些还出现疱叶、畸形叶、皱缩、矮化、增厚发脆，茎杆和豆荚上的茸毛消失，产生“光荚”。坏死型症状主要表现为感染初期叶片上出现褐色小枯斑或叶脉坏死，随后坏死部分扩大甚至连成一片，严重者导致叶片脱落。某些品种感染特定株系后，主茎生长点坏死，形成所谓的“顶枯”。被大豆花叶病毒侵染的植株，其籽粒的种皮上会产生褐色或黑色的斑纹，即褐斑粒。斑纹的发生受大豆品种和发病程度的影响。大豆花叶病毒病在籽粒上形成的斑纹颜色与脐色一致或稍深，有时斑纹会遍布整个籽粒表面，多数呈现放射性或带状。

    近年来对SMV抗性遗传规律的研究，已经从抗性大豆品种中，发现了一些大豆花叶病毒病抗性基因、位点：如PI96983、Ogden 分别携带Rsv1、Rsv1t；Raiden、Columbia分别携带Rsv2、Rsv3；Kwanggyo、Marshall、York分别携带一个与Rsv1 等位的单显性抗性基因Rsv1vk、Rsv1m 和Rsv1y。用不同品种大豆抗性品系杂交后发现，大豆花叶病毒病所引起的症状反应都是由同一组基因或与其紧密连锁的一些基因控制的，每种抗性基因可能是一对隐性基因或一组复等位基因，多种抗病基因聚合为成簇存在的家族基因。

由于大豆花叶病毒流行的初侵染源是种子带毒长出的幼苗, 蚜虫的非持久性传播形成再侵染。目前没有有效的化学药物可以杀灭病毒, 因此培育抗大豆花叶病毒的品种是最有效的防治手段。对近年来新育成大豆新品种的抗花叶病毒病鉴定试验结果表明：表现抗侵染品种约占品种总数的16%~27%,高抗品种约占15%左右，表现中抗、抗性一般以及中感的品种占三分之一，高感品种占到33%~40%,可见目前的品种抗性并不理想。在杂交育种中发现, 高抗扩展×感病农艺亲本组合后代的抗扩展遗传率显著高于中抗扩展×感病农艺亲本组合, 因此，应尽可能选择抗性强的品种做抗源亲本以培育抗性优异的新品种。

现代生物技术的迅速发展，为生物工程抗性育种提供了一种有效途径，可以应用基因芯片、表达谱分析等手段，从不同品种甚至异源生物中分离抗病基因，将其构建成植物表达载体并转化入受体植株，从而提高受体植株的抗病能力。

发明内容    

本发明的目的是提供一种培育抗植物病毒病转基因植物的方法，所述植物指大豆，所述基因为一种从抗大豆花叶病毒病品种中发现的抗病基因，可用常规杂交育种及转基因技术，将其转入不具有花叶病毒病抗性的植物品种中，用于增强植物抗病能力，从而提高产量。