[发明专利]PUB41基因作为负调控因子在提高番茄灰霉病和青枯病抗性中的应用

说明书

本发明公开了PUB41基因作为负调控因子在提高番茄灰霉病和青枯病抗性中的应用，所述PUB41基因的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PUB41基因编辑突变体，发现该突变体能够显著增强番茄对灰霉病和青枯病的抗性，证明了PUB41基因作为负调控因子在提高番茄灰霉病和青枯病抗性中的用途，可用于抗灰霉病和青枯病番茄品种的选育。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及PUB41基因作为负调控因子在提高番茄灰霉病和青枯病抗性中的应用。

背景技术

随着我国现代农业的进步与发展，蔬菜产业也蓬勃发展。然而，由于植物暴露在细菌、病毒和真菌等病原微生物环境中，病虫害对蔬菜的产量及品质造成了严重的危害。同时，全球气候变化进一步加剧了生物胁迫以及非生物胁迫的发生，设施蔬菜病害发生愈加频繁。

番茄(Solanum lycopersicum L.)是世界性经济作物，是目前设施栽培面积最大的蔬菜品种之一，但各种细菌性、病毒性以及真菌性病害发生十分猖獗，给番茄生产造成了极为严重的经济损失。番茄灰霉病和青枯病是设施栽培中极易发生的两种典型病害。

番茄灰霉病是由灰葡萄孢菌引起的真菌病害，是一种世界性病害，同时也是番茄上的一种主要病害。番茄灰霉病在各种保护地内都会发生，且传播速度快，特别是在冬春季节低温、高湿的温室大棚内发病更加严重，一般造成减产20％-40％。

番茄青枯病是一种细菌型病害，在我国南方各省(市)番茄种植区域均有严重发生。该病害是由茄科劳尔氏菌引起的一种世界范围的毁灭性土传细菌病害，在高温、高湿的条件下容易暴发，广泛分布于热带、亚热带和温带地区，甚至在部分低温地区同样发现青枯菌的存在，给全球农作物生产带来了极大的威胁。该病害一旦发生就难以控制，往往造成作物大面积萎蔫死亡甚至绝收，导致番茄产量严重下降，严重制约着番茄产业的发展和经济效益的提高。

目前，生产上大量使用化学药物进行灰霉病和青枯病的防治，导致具有抗药性的菌株在自然选择的作用下被筛选成为优势群体，进行大量繁殖，从而使化学药剂的药效下降，甚至丧失。并且，化学药物防治对环境造成了严重的危害，破坏了生态环境，危害人类健康。通过基因编辑技术可以将农作物本身的一些“不良基因”敲除，达到去劣存优的目的。并且，基因编辑技术不转入外源基因，只是对作物内部存在的基因进行修饰。在最终获得的植株中，并没有残留一点外源成分，具有与常规诱变品种无异的优点，因此在作物改良的生产应用上更为安全。目前，CRISPR/Cas9基因编辑技术已经比较成熟，通过基因编辑技术可以敲除植物体内灰霉病和青枯病的负调控基因，从而对番茄灰霉病和青枯病进行精准调控，实现种质创新。因此，寻找并研究对番茄灰霉病和青枯病抗性具有负调控功能的关键基因对于植物抗病品种改良具有重要意义。