[发明专利]一种牛筋草PFK蛋白多克隆抗体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种牛筋草PFK蛋白多克隆抗体及其制备方法和应用。本发明提供了所述多克隆抗体在鉴定牛筋草对除草剂草甘膦抗药性上的应用；本应用具有检测周期短、灵敏度高、特异性强的优点，在牛筋草对草甘膦靶标抗性的检测和研究中具有重要的应用前景。本发明首次揭示了牛筋草PFK蛋白与除草剂草甘膦抗性之间的关系，可以通过检测PFK蛋白的含量来鉴定牛筋草对除草剂草甘膦是否产生靶标扩增抗性。本方法可快速鉴定抗性，并为科学选药防除牛筋草缓解牛筋草对草甘膦的抗性产生与蔓延具有指导意义。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种牛筋草PFK蛋白多克隆抗体，以及该多克隆抗体的制备方法和用途。

背景技术

牛筋草是世界十大恶性杂草之一，属一年生禾本科穇属植物，分布于全世界温带和热带地区，在我国南北各省均有分布，多生于果园、草坪、菜地等多种作物田。牛筋草的根系发达，繁殖能力强，成熟的牛筋草单株可产生近14万粒种子。以上特征使得牛筋草对农作物造成了严重的经济损失。

草甘膦是一种广谱灭生性、内吸传导型除草剂，能够有效的防除牛筋草等一年生及多年生杂草。草甘膦在我国有40多年的应用历史，主要应用于非耕地、农作物保护性喷雾等。在牛筋草危害严重的地区，草甘膦是常用的防除药剂。长时间的应用使得我国的牛筋草种群对草甘膦产生了较为严重的抗药性。而在生产中由于农民对杂草抗药性的认识上的不足，盲目增大草甘膦的用药剂量，增加了成本。因此，及时鉴定出抗草甘膦的牛筋草，采取措施及时对其进行防除，对于农民收入和国家粮食安全都有重要的意义。

草甘膦作用于植物的莽草酸代谢途径，其靶标酶是5-烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸合酶(EPSPS)。草甘膦是一种竞争性抑制剂，他与EPSPS的催化底物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)空间结构相似，抢占PEP与靶标酶EPSPS的结合位点，抑制该酶的催化功能，导致植物所必需的三种氨基酸(苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸)合成受阻而死亡。磷酸果糖激酶(PFK)是能量代谢途径糖酵解途径的关键酶与限速酶。磷酸果糖激酶(PFK)的活性直接影响下游产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)的含量。杂草对草甘膦的靶标抗性机制分为靶标突变和靶标酶过量表达两种。目前，检测杂草对草甘膦的靶标抗性机制主要通过检测靶标基因EPSPS的突变和该酶的表达量。检测EPSPS的突变位点一般需要精密的测序仪器，成本较高。EPSPS酶活的检测则需要大量的试剂，过程繁琐，且酶的提取等过程对环境及操作要求较高。因此需要提供一种成本低、操作简便且快速准确检测牛筋草对草甘膦抗药性的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速准确检测牛筋草对草甘膦抗药性的方法。本发明的另一目的是提供一种牛筋草PFK蛋白多克隆抗体及其制备方法与应用。

为了实现本发明的目的，本发明首先提供牛筋草PFK蛋白在评价牛筋草对草甘膦抗药性中的应用。

本发明进而提供了检测牛筋草PFK蛋白的试剂或试剂盒在鉴别对草甘膦具有抗性的牛筋草中的应用。

进一步地，本发明提供了一种用于诱导牛筋草PFK蛋白多克隆抗体的抗原多肽，其氨基酸序列为以下：

(1)SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列；或

(2)SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸而形成的具有同等功能的序列。

上述抗原多肽的编码基因如SEQ ID NO.2所示。

本发明提供了含有上述抗原多肽编码基因的生物材料，所述生物材料为表达盒、质粒、表达载体或宿主菌。优选地，所述表达载体是pGEX-4T-1。

本发明提供了上述抗原多肽或生物材料在制备检测牛筋草PFK蛋白或其表达量的试剂或试剂盒中的应用。优选所述的试剂为抗体。

本发明提供一种牛筋草PFK蛋白多克隆抗体。该多克隆抗体由SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的抗原多肽诱导而成，特异性好、效价高。