[发明专利]SlGLR3基因在提高植物灰霉病抗性中的应用

说明书

本发明公开了SlGLR3基因在提高植物灰霉病抗性中的应用，所述SlGLR3基因蛋白编码区的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得番茄glr3缺失突变体植株，证明了SlGLR3基因在提高植物灰霉病抗性中的应用，可用于抗灰霉病番茄的选育。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及SlGLR3基因在提高植物灰霉病抗性中的应用。

背景技术

随着我国现代化农业的进步，最近几十年来蔬菜产业蓬勃发展，但由于真菌性等病害高发，极大地影响了园艺作物的生长发育、产量和品质。番茄(Solanum lycopersicumL.)，是世界性经济作物，我国的番茄种植面积和产量都位居世界前列。另外，番茄也极易受到病原菌侵染，造成了极大的经济损失。

番茄灰霉病是由灰葡萄孢菌Botrytis cinerea引起的死体营养型真菌病害。灰霉病发病严重时可导致作物减产甚至绝收，是我国乃至全世界威胁作物安全生产的重要因素。目前生产上对番茄灰霉病的防治主要依赖于农药的使用，给生态环境和食品安全带来了严重威胁。所以，从番茄中筛选具有提高灰霉病抗性的基因，对于创新番茄灰霉病抗性调控策略具有重要意义。

哺乳动物神经细胞中存在着两类谷氨酸受体：离子型谷氨酸受体(IonotropicGlutamate Receptor，iGluR)和代谢型谷氨酸受体(Metabotropic GlutamateReceptor，mGlu)(Kew,James N.C.,and J.A.Kemp.Ionotropic and metabotropicglutamate receptor structure and pharmacology.Psychopharmacology 179.1(2005):4-29.)；其中，iGluR与人类的抑郁、精神分裂、疼痛等神经疾病有关(Traynelis,S.F.,et al.Glutamate Receptor Ion Channels:Structure,Regulation,andFunction.Pharmacological Reviews62.3(2010):405-496.)。哺乳动物中，谷氨酸(Glu)从神经突触小泡释放到神经突触中，与突触后神经元上的iGluR结合，打开离子通道引发钙离子和其他阳离子的流入，从而诱导膜电位的变化。有大量研究表明，离子型谷氨酸受体iGluR在哺乳动物神经系统中是诱导长距离信号传递的关键元件。

近年来的研究表明植物在感知局部信号后，也会将信号传递到整个植物体内，以快速激活未损坏部分的防御反应。植物谷氨酸类受体(GLRs)是哺乳动物中枢神经系统的神经元iGluR的同源基因，家族中的很多成员可以被胞外的谷氨酸激活。

植物GLR已经被发现在植物的生长发育，机械损伤信号传递过程中起到重要作用。例如，苔藓GLR调控其趋化性和生殖行为(Ortiz-Ramírez,Carlos,et al.Glutamatereceptor-like channels are essential for chemotaxis and reproduction inmosses.Nature(2017).)；拟南芥GLR参与调控花粉管的发育(Michard,Erwan,et al.Glutamate receptor-like genes form Ca²⁺channels in pollen tubes and areregulated by pistil D-serine.Science332.6028(2011):434-7.)。