[发明专利]一种选育对辣椒脉斑驳病毒抗性的烟草植物的方法

说明书

本发明涉及一种选育抗辣椒脉斑驳病毒(ChiVMV)烟草植物的方法，将烟草植物包含的eIFiso4E‑S基因敲除(Knockout,KO)，获得eifiso4e‑s^KO突变体，并将上述突变体与va或eif14e1^KO基因聚合，可获得烟草对ChiVMV的抗性。本发明所述的方法对于培育抗ChiVMV烟草具有重大应用前景。

技术领域

本发明属于生物技术领域，进一步属于烟草生物技术育种领域，具体涉及一种聚合eIFiso4E-S基因突变体和eIF4E1基因突变体、获得抗辣椒脉斑驳病毒的烟草植物的方法。

背景技术

辣椒脉斑驳病毒（Chilli veinal mottle virus, ChiVMV）是马铃薯Y病毒属（Potyvirus）的成员，主要危害烟草、番茄和辣椒等茄科（Solanaceae）作物，近年来已经上升为烟草上的常见病害。ChiVMV在田间由蚜虫非持久性传播。由于蚜虫发育周期短、繁殖力强和易产生抗药性，利用化学药剂防治媒介昆虫来治理该病害效果有限，因此，选育ChiVMV抗病品种依然是防控ChiVMV最根本、最经济有效的手段，但迄今烟草中未见抗ChiVMV的资源报道。

真核生物翻译起始因子（eukaryotic initiation factors 4E, eIF4E)或其异构体（Isoforms）是植物中主要的隐性抗病基因。在14个植物隐性抗病毒病基因中，有12个编码eIF4E或eIF(iso)4E（Wang and krishnaswamy, 2012）。eIF4E家族中特定蛋白的缺失或关键氨基酸改变，可赋予植物对病毒的抗性（Ruffel, 2002）。已有的研究表明，potyviruses 的 VPg 蛋白能够特异的结合植株中eIF4E 和（或） eIF(iso)4E，通过与eIF4E 互作来起始病毒 RNA 的翻译（Léonard 等，2000）。但不同potyviruses 利用eIF4E基因家族的成员可能相同也可能不同，且不同potyviruses 利用eIF4E基因家族的成员的数量也会有所差别。例如在辣椒中，eIF4E 基因（pvr2）的敲除赋予植物PVY 和 TEV的抗性，而只有同时敲除eIF4E 基因（pvr2） 和 eIF(iso)4E基因 （pvr6）才能获得针对ChiVMV的抗性（Ruffel 等，2004）。这表明在植物和病毒的相互作用中，这两种同源异构体没有功能上地重叠，而是在共同的进化中，形成了各不相同的选择关系。

本发明申请人及Julio等表明烟草eIF4E1基因（有的文献缩写为eIF4E-1，GenBank序列登录号KF155696）缺失或突变导致烟草产生针对PVY的抗性（刘勇等，2013；Julio等，2014）。但利用缺失eIF4E1基因的普通烟草（va）进行抗病谱鉴定时发现ChiVMV仍能成功侵染，因此申请人提出如下假说：在缺失eIF4E1基因的普通烟草（va）中， ChiVMV与烟草eIF4E家族某个成员互作，完成侵染循环，同时敲除eIF4E1 和该成员有望获得ChiVMV抗性的育种材料。本发明聚合eif4e1突变材料和eifiso4e-s突变材料，获得了新抗ChiVMV基因资源和抗病材料。本发明亦可对茄科作物马铃薯、辣椒、番茄抗ChiVMV育种具有重要的借鉴作用。

发明内容