[发明专利]野生大豆NADPH氧化酶基因GsRbohA1的基因工程应用

说明书

本发明公开了野生大豆NADPH氧化酶基因GsRbohA1的应用。SEQ ID NO.1所示野生大豆NADPH氧化酶基因GsRbohA1在基因工程改造大豆对斜纹夜蛾抗性中的应用。过表达GsRbohA1的大豆毛状根，活性氧含量增加，对斜纹夜蛾抗性增加。抑制该基因表达的大豆毛状根，对斜纹夜蛾的抗性没有显著变化。野生大豆抗性单倍型GsRbohA1supgt;A/supgt;转录更多的GsRbohA1，积累更多的ROS，对斜纹夜蛾抗性更强。本发明所述的野生大豆NADPH氧化酶基因GsRbohA1有潜力通过将野生大豆抗性单倍型GsRbohA1supgt;A/supgt;导入到栽培大豆中，提高大豆对斜纹夜蛾的抗性。

技术领域

本发明涉及野生大豆NADPH氧化酶基因GsRbohA1的应用，属于基因工程领域。

背景技术

大豆是世界上主要的油料作物，广泛地应用在食品、饲料、工业生产以及其他副业领域中。然而，在大豆的整个生育期将遭受多种虫害的威胁，严重影响大豆的产量。野生大豆是栽培大豆的近缘野生种，两者之间虽然表型差异较大，但是不存在生殖隔离。野生大豆长期生活在野外，受到自然选择，具有较强的抗逆性以及更丰富的遗传多样性。从野生大豆中挖掘抗性基因，通过基因工程手段和转基因技术，将野生豆抗性基因转入到栽培品种中提高其抗性，是大豆抗性育种的一种有效策略。

GsRbohA1在野生大豆中编码一种NADPH氧化酶，与栽培大豆中的RbohA基因高度同源。植物的NADPH氧化酶基因，缩写为Rboh(respiratory burst oxidase homolog)，编码哺乳动物的NADPH氧化酶催化亚基gp91PHOX的同源基因，已经在多种植物中被鉴定出来。在烟草中，沉默基因NbrbohA和NbrbohB能够减少活性氧产物，降低对致病疫霉菌的抗性以及减弱超敏反应。在拟南芥中共鉴定到10个Rboh基因，其中RbohD和RbohF被证明在病原菌侵害时参与了活性氧的合成。在栽培大豆基因组中共鉴定到17个Rboh家族基因，这些基因的氨基酸长度范围为820-941，包含10-13个内含子。然而在大豆中还没有Rboh基因参与抗虫功能的报道。

发明内容

本发明的目的在于公开野生大豆NADPH氧化酶基因GsRbohA1的抗虫基因工程应用，利用35S强启动子在大豆毛状根中过表达GsRbohA1，活性氧染色加深，毛状根对斜纹夜蛾抗性增加；在大豆毛状根中干扰GsRbohA1，对斜纹夜蛾的抗性没有显著改变。GsRbohA1启动子在野生大豆中含有两种单倍型GsRbohA1^A和GsRbohA1^G，GsRbohA1^A基因型材料GsRbohA1表达量更高，活性氧含量更多，抗虫性更强。本发明的目的可通过以下技术方案实现：

野生大豆NADPH氧化酶基因GsRbohA1，编码区序列如SEQ ID NO.1所示。

作为本发明的一种优选，该基因启动子序列如SEQ ID NO.2所示。

作为本发明的另一种优选，该基因启动子序列如SEQ ID NO.3所示。

野生大豆NADPH氧化酶基因GsRbohA1编码的蛋白，氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。

SEQ ID NO.1所示的野生大豆NADPH氧化酶基因GsRbohA1编码区序列在基因工程改造大豆对斜纹夜蛾抗性中的应用。

作为本发明的一种优选，在大豆毛状根中过表达所述的GsRbohA1基因，活性氧含量增加，对斜纹夜蛾抗性增加。

本发明野生大豆NADPH氧化酶基因GsRbohA1在基因工程改造大豆对斜纹夜蛾抗性中的应用。抗性材料的GsRbohA1启动子单倍型GsRbohA1^A比虫敏感材料的GsRbohA1启动子单倍型GsRbohA1^G转录更多的GsRbohA1，积累更多的ROS。

有益效果