[发明专利]大豆孢囊线虫诱导型启动子及应用

说明书

本发明属于基因工程应用技术领域，具体公开了大豆孢囊线虫诱导型启动子及应用，本发明提供的启动子的基因序列为SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示。申请人通过构建GmMYBp‑GUS报告基因的双元表达载体，观察到大豆根部GUS报告基因主要在大豆孢囊线虫侵染位点表达；又通过构建这个启动子连接抗性基因SHMT(丝氨酸羟甲基转移酶)的过表达和沉默的表达载体，并分别转入感病品种Williams 82以及抗病品种PI548402中，发现在线虫侵染位点特异表达抗病基因使大豆抗性增加、沉默抗病基因会增加敏感性。因而线虫诱导型启动子在提高大豆抗性利用方面具有新用途，从而为植物抗病抗逆研究提供新思路。

技术领域

本发明属于基因工程应用技术领域，具体涉及大豆孢囊线虫诱导型启动子及应用。

背景技术

大豆(Glycine max)作为世界上重要的粮油作物之一，为人类提供蛋白质和油料来源。据史料记载，大豆起源于中国，在我国已有五千多年的种植史，全国种植普遍，以东北地区和黄淮海地区种植面积最广、品质最优。大豆不仅可以为人体提供重要的蛋白质和不饱和脂肪酸来源，其产业链还涉及众多领域，与人类生活息息相关。所以在人口众多的我国，大豆在农业生产方面一直颇受关注。我国的大豆一直依赖于他国进口，其中美国是我国大豆主要的进口来源。现今，随着我国对大豆需求的日渐增多，如何改变本国大豆生产市场被进口大豆占据的局面以及提高本国大豆产量和品质是研究者亟待解决的问题。目前，常规的大豆育种手段对大豆的改良很有限，基于生物技术或基因工程的分子设计育种是目前提高作物产量和品质的有效手段之一。

大豆孢囊线虫(Soybean cyst nematode)属于土传性专性寄生线虫，主要危害以大豆为主的豆科植物，是危害大豆生产的最严重的病害之一，大豆受害症状表现为植株矮小黄化，结荚小而少，根系不发达且根瘤较少，造成大豆产量损失10-40％(张俊立，彭德良，曹克强.河北省大豆孢囊线虫分子鉴定及其分布.植物保护，2005，31(1)：40-43)。据2010年统计，美国每年因该病害造成的经济损失超过10亿美元(Koenning SR.Suppression ofsoybean yield potential in the continental United States by plant diseasesfrom 2006 to 20 09.Plant Health Progress,2010)。

相比于传统的组成型启动子，诱导型启动子能够有效控制下游基因的表达，最大限度地减少了因外源基因在转基因植物中的积累而造成的伤害，最大效率的保证植物应对外界刺激信号的干扰，维持植物的生长与发育，为在基因工程中实现对外源基因的精准调控提供了有效手段(王志新，赵琳，李文滨.植物诱导型启动子的研究进展.大豆科技，2011(3)：5-9)。针对植物内寄生性线虫，利用线虫诱导型启动子使抗性基因或毒性基因在线虫取食位点过量表达或使线虫生长发育必需基因沉默可大大减少线虫的危害。本发明通过受大豆孢囊线虫侵染3天后的大豆根部转录组数据筛选到一个大豆孢囊线虫诱导型启动子GmMYBp，并构建启动子-GUS报告基因表达载体转入大豆中探索其表达模式，又通过表型鉴定实验验证启动子的高表达效率：在感病品种中过表达抗性基因发现抗性增加、在抗病品种中沉默抗性基因表达发现抗性降低，这为大豆抗性机制研究以及抗病基因应用提供了新思路和新工具。

发明内容

本发明的目的是在于提供了大豆孢囊线虫诱导型启动子，所述启动子的序列为SEQ ID NO.1所示。

本发明的另一个目的在于提供了大豆孢囊线虫诱导型启动子的应用，该启动子受大豆孢囊线虫诱导，可用于大豆育种，大豆抗线虫基因等。

为了实现上述的目的，本发明通过以下技术方案实现：

大豆孢囊线虫诱导型启动子，所述启动子的序列为SEQ ID NO.1所示或SEQ IDNO.2所示。

大豆孢囊线虫诱导型启动子的应用，包括利用本发明提供的启动子制备抗线虫或线虫敏感型大豆；或是利用本发明的启动子筛选线虫抗性基因；