[发明专利]一种产生PVY抗性的NteIF4E‑1基因突变体及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种产生PVY抗性的NteIF4E-1基因突变体及其应用。

背景技术

马铃薯Y病毒(Potato virus Y, PVY)是十大最具经济及科学价值的植物病毒之一。PVY病毒在世界范围广泛分布,能够侵染马铃薯、番茄、烟草等茄科作物。PVY是马铃薯Y病毒属成员，是最大的植物病毒属。PVY在世界范围是烟草最重要的病害之一，主要通过蚜虫传播，导致烟草花叶或者叶片坏死。PVY寄主植物的感病基因主要是翻译起始因子，包括真核起始因子4E（eIF4E）和4G（eIF4G）。病毒基因组连接蛋白（VPg）能够与eIF4E互作，模仿mRNAs的5’-端帽子结构，使得病毒基因组mRNA能够在寄主细胞翻译，完成病毒的复制。

烟草中主要的PVY抗源是va隐性基因，来源于UV诱导获得的突变体资源VAM。研究表明VAM中约有1 Mb左右的染色体片段缺失。通过常规育种手段或者双单倍体方法，va基因被转移至许多不同类型的烟草，广泛用于PVY抗性品种选育。最近的研究表明，VAM中的va抗性能够被分解为两个分离的隐性基因，其中va1负责限制PVY病毒的细胞间转移，va2能够抑制病毒积累。尽管va基因被广泛使用，但其对烟草也有不利影响，抗病品种的叶片往往较短、较窄，产量也会下降。这表明VAM中缺失的染色体片段中除了va基因外还有其他重要基因，导致烟草表型不正常。此外，在部分抗病品种中，叶片表面无法产生分泌物，影响烟草香气品质。对PVY抗性分离的重组自交系转录组分析发现烟草中eIF4E基因是VAM缺失片段中负责PVY隐性抗性，即该基因是烟草感病基因。在感病白肋烟品种BB16NN的EMS突变体库中筛选获得eIF4E基因终止突变体（W50*），ELISA分析表明其具有PVY抗性。

国际上有两种类型的烟草在生产中广泛应用，白肋烟和烤烟，其中白肋烟生产主要在西方发达国家及南美洲，我国主要种植烤烟。目前尚无烤烟PVY感病基因研究结果发表，烤烟eIF4E基因突变能否导致其产生PVY抗性仍有待研究。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种产生PVY抗性的NteIF4E-1的基因突变体；第二目的在于提供所述的产生PVY抗性的NteIF4E-1的基因突变体的应用。

本发明的第一目的是这样实现的，相对于核苷酸序列为SEQ ID NO.1所示的NteIF4E-1基因，所述的产生PVY抗性的NteIF4E-1基因突变体含有的NteIF4E-1基因序列中159位的G被A取代发生了点突变，所述的产生PVY抗性的NteIF4E-1基因突变体的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。

本发明的的第二目的是这样实现的，所述的产生PVY抗性的NteIF4E-1基因突变体编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。

本发明经烤烟品种云烟87的EMS突变体创制，利用Tilling技术筛选NteIF4E-1基因突变株，突变材料中目标突变的测序验证及NteIF4E-1基因纯合终止突变体材料的PVY抗性分析。采用本方法获得NteIF4E-1基因发生终止突变的烤烟材料能够抗PVY病毒。

附图说明

图1为NteIF4E-1基因突变毛细管电泳检测；

图2为NteIF4E-1基因突变位置；

图3为突变体株系测序峰图；

图4为PVY抗性鉴定表型（整株）；

图5为PVY抗性鉴定表型（叶片）。

具体实施方式

下面结合实施例附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

本发明所述的产生PVY抗性的NteIF4E-1基因突变体，相对于核苷酸序列为SEQ ID NO.1所示的NteIF4E-1基因，所述的产生PVY抗性的NteIF4E-1基因突变体含有的NteIF4E-1基因序列中159位的G被A取代发生了点突变，所述的产生PVY抗性的NteIF4E-1基因突变体的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。

所述的产生PVY抗性的NteIF4E-1的基因突变体编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。