[发明专利]菵草CYP704B1基因的应用

说明书

本发明提供菵草CYP704B1基因的应用。本发明还提供用于检测菵草CYP704B1基因表达量的荧光定量PCR引物(SEQ ID NO:2‑3)以及基于该引物建立的检测菵草CYP704B1基因表达量的方法，以此判断菵草对磺酰脲类(特别是甲基二磺隆)除草剂的抗性。所述方法具有简便、灵敏度高、特异性强的优点，在菵草对甲基二磺隆非靶标抗性的检测和研究中具有重要的应用前景。本发明首次揭示了菵草CYP704B1基因与磺酰脲类除草剂抗性之间的关系，可通过检测CYP704B1基因的表达量来鉴定菵草对除草剂是否产生代谢抗性，对及时发现抗性并指导农田科学用药及缓解抗药性进一步蔓延具有指导意义。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，具体地说，涉及菵草CYP704B1基因的应用。

背景技术

除草剂长期连续的不科学施用易导致杂草抗药性的产生，我国部分地区小麦和油菜田菵草已对除草剂产生了严重抗性，且随着非靶标抗性的产生，使菵草的治理更加困难。目前，已有研究表明，细胞色素P450通过脱烷基化作用、环甲基羟基化作用、芳环的羟基化作用、脱硫氧化作用和催化酯键断裂等方式能够将除草剂代谢为无毒物质，而P450家族中某些基因的表达量增加会使原本敏感的杂草种群对除草剂产生抗性(Yasuor H,Osuna MD,Ortiz A,et al.Mechanism of resistance to penoxsulam in late watergrass[Echinochloa phyllopogon(Stapf)Koss.].Journal of Agricultural and FoodChemistry,2009,57:3653–3660；Yang Q,Deng W,Li X F,et al.Target-site and non-target-site based resistance to the herbicide tribenuron-methyl in flixweed(Descurainia sophiaL.).BMC Genomics,2016,17(1):551；Zhao B C,Fu D,Yu Y,etal.Non-target-site resistance to ALS-inhibiting herbicides in a Sagittariatrifolia L.population.Pesticide Biochemistry Physiology,2017,140:79-84；Pan L,Gao H T,Xia W W.Establishing a herbicide-metabolizing enzyme library inBeckmannia syzigachne to identify genes associated with metabolicresistance.Journal of Experimental Bottany,2016,67:1745-1757)。

发明内容

本发明的目的是提供菵草CYP704B1基因的应用。

本发明构思如下：由于代谢除草剂的相关基因在不同菵草材料中的表达存在差异，造成菵草材料之间抗性不同，要科学地治理抗药性菵草，首先需要研究其抗性机制。本发明提供的检测菵草CYP704B1基因的表达量的引物(即为荧光定量引物)，自身无发夹结构，不形成引物二聚体，特异扩增唯一鉴别片段，扩增产物长度为85b_p。利用荧光信号的变化实时监测PCR扩增反应中的每一个循环扩增产物量的变化，通过Ct值和标准曲线的关系对起始模板进行定量分析，快速判断在不同时期，不同材料间的菵草CYP704B1的表达量，进而确定菵草抗性情况，可用于科学治理抗药性菵草。

为了实现本发明目的，第一方面，本发明提供菵草CYP704B1基因的以下任一应用：

1)在鉴定不同菵草材料对磺酰脲类除草剂抗性中的应用；

2)作为不同菵草材料对磺酰脲类除草剂抗性的标志物中的应用；

3)在鉴定抗磺酰脲类除草剂的菵草材料中的应用。