[发明专利]玉米Zm-Prx5基因分子标记、获得方法及在茎腐病防治中的应用

说明书

本发明属于玉米抗性基因技术领域，具体涉及一种玉米Zm‑Prx5基因分子标记、获得方法及在茎腐病防治中的应用。提供了一种能够鉴定玉米茎腐病的分子标记及其获得方法，所述分子标记为如SEQ ID NO.1或者SEQ ID NO.6所示的Zm‑Prx5基因。还提供了一种利用所述分子标记构建转基因玉米植株，并用于防治玉米茎腐病的方法。通过检测Zm‑Prx5转基因材料并鉴定其茎腐病抗病性，发现Zm‑Prx5基因可提高玉米对茎腐病的抗性，为玉米茎腐病的抗病性育种提供了基因资源。

技术领域

本发明属于玉米抗性基因技术领域，具体涉及一种玉米Zm-Prx5基因分子标记、获得方法及在茎腐病防治中的应用。

背景技术

玉米是我国的主要粮食作物，种植面积和总产量仅次于小麦和水稻而居第三位。玉米除食用外，还是发展畜牧业的优良饲料和轻工、医药工业的重要原料。玉米病害的发生可导致巨大的经济损失，尤其是近年来玉米病害发生日益频繁，病害种类日益增多，严重影响了玉米产业的发展。化学农药的使用在一定程度上提高了对玉米病害的控制作用，但是农药的使用不仅污染了环境，长期使用还会使玉米产生耐药性，同时，造成的药物残留对人类的生命安全也有潜在的威胁。因此，在对玉米抗病的研究中，人们致力于寻找既不影响环境又对玉米病害能够有效防治的方法。

Prxs家族是一类分子量20到40kDa的蛋白，作为一种抗氧化酶广泛存在于各种生物体中。1985年，首次从兔子线粒体中分离得到第一个过氧化物还原酶。随着生物技术的不断发展，越来越多的过氧化物还原酶被发现和鉴定，根据其在结构上的差异，将其分为6类，分别命名为Prx1，PrxQ，Prx6，Tpx，AhpE和Prx5，而在植物中只发现有Prx1，PrxQ，Prx6和Prx5四类。近年来，Prxs的重要性日趋被人们所关注，有关Prxs在植物病害中的研究呈上升趋势。在烟草中过表达一个PrxQ的同源基因可以提高植物对真菌的抗性，研究发现在杨树亲和性锈病生理小种侵染的时候，PrxQ呈下调表达的趋势，而在非亲和性生理小种侵染的时候呈现上调表达的趋势。研究发现Prx在病害引起的细胞死亡过程中起着负向调控的作用。研究还发现，在氯化铬处理下，Prx缺失型拟南芥根的生长发育受到明显影响。

玉米茎腐病又称玉米茎基腐病、青枯病，该病害由多种病原菌单独或复合侵染引起，玉米茎腐病是典型的土传病害，致病菌在土壤、肥料、病残体或玉米种子上越冬，病残体及带病玉米种子是主要的初侵染源，病原菌借助风、水、机械及昆虫等进行传播，侵入根部及根茎部伤口，引起植株发病。由于近些年玉米自交系与杂交种在区域间引种频繁，导致茎腐病在玉米种植区大面积传播。相关报道指出，每年茎腐病在玉米主产区的发病率在10％-20％，一些年份更是达到60％，造成产量损失达25％。

特定基因是鉴定植物抗性的有效手段，但是目前尚未发现可以有效鉴定玉米茎腐病的抗性基因，限制了玉米品种的改良。因此，挖掘新的玉米茎腐病抗性基因，对玉米的遗传改良和生产具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种玉米Zm-Prx5基因分子标记、获得方法及在茎腐病防治中的应用，提供了一种有效鉴定玉米茎腐病的抗性基因。

本发明的第一个目的是提供一种能够鉴定玉米茎腐病的分子标记,所述分子标记为如SEQ ID NO.1或者SEQ ID NO.6所示的Zm-Prx5基因。

本发明的第二个目的是提供一种所述的能够鉴定玉米茎腐病的分子标记的获得方法，包括以下步骤：

步骤1，提取玉米的总RNA备用；

步骤2，将玉米总RNA反转录成cDNA第一链；

步骤3，分子标记的克隆

合成引物：Zm-Prx5F1:5'-AAAACCGGTTGCTATTAGTAC-3'；Zm-Prx5R1:5'-GAAGAAAACAAAATGTCTGC-3'；