[发明专利]利用龙眼铁氧还蛋白基因转化兰科植物提高抗病力的方法

说明书

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，涉及一种利用龙眼铁氧还蛋白基因转化兰科植物提高抗病力的方法，具体涉及龙眼铁氧还蛋白基因的应用及兰花育种。

背景技术

文心兰（Oncidium）又名舞女兰、金蝶兰、瘤瓣兰等，是重要的盆切花经济栽培品种。文心兰易患软腐病(Soft rot)，在组培苗的移栽阶段，软腐病更能带来毁来性的打击。目前，该病没有特别有效的防治方法，因此选育抗软腐病文心兰品种的是文心兰育种的重要课题。文心兰可以进行广泛的属内杂交和属间杂交，但无论属内杂交还是属间杂交其亲和力都差，在自然条件下结果较为罕见，难以利用传统的育种方法改变某些品种的单一性状，因而利用转基因技术快速提升文心兰经济栽培性状成为文心兰育种的重要手段。

 铁氧还蛋白基因（ferredoxin，fd）基因作为一个大的基因家族在植物中普遍存在，植物FD蛋白多为[2Fe-2S]类型，在光合作用PSI系统中参与电子传递，作为Ferredoxin-NAD(P)(+) oxidoreductase (FNR)的电子供体参与NADP的再生，与植株体内活性氧（reactive oxygen species，ROS）的累积密切相关。由于ROS在植物抗性的产生中起信号传导和超敏反应 (hypersensitive response，HR)及细胞程序性死亡 (programmed cell death，PCD)能源来源的双重作用，现已证实源自甜椒（Capsicum annuum）的类铁氧还蛋白基因（pflp）可帮助水稻、烟草、拟南芥以及文心兰在内的许多植物获得广谱抗性，但转化定位不同亚细胞器fd基因对植株能否产生抗病性有重要影响。

此前，我们以龙眼胚性愈伤组织转录组数据为基础，分离克隆6个不同类型铁氧还蛋白NCBI GenBank基因登录号分别为JF733781、JF733783、JF733784、JF733785、JF733787、JF733788、JX996183，其中，获得cDNA全长的为JF733784、JF957855、JF957858、JF957857，分别命名为Dlfd3、DlMFDX1、Dlfdc1、DlMFDX2。进化树分析显示， Dlfd3、Dlfdc1与甜椒pflp基因有一定的同源性，可能在提高植物抗病性方面具有生理作用。此前，有关类铁氧还蛋白基因提高植物抗病性方面仅见源自甜椒的类铁氧还蛋白被报道，源自其他物种的不同类型的fd基因是否且有提高抗病性功能仍未知。本发明通过将源自龙眼的两个铁氧还蛋白基因Dlfd3、Dlfdc1利用农杆菌介导技术导入文心兰切花栽培种南茜（Onc.Gower Ramsey）原球茎（protocorm-like body，PLB）, 成功获得了转化植株，经软腐病（soft rot）接菌试验，发现转化Dlfd3基因文心兰植物可以显著提高文心兰种苗抗软腐病能力。

 发明内容：

本发明的目的是提供一种利用龙眼铁氧还蛋白基因转化兰科植物提高抗病力的方法，利用转基因技术将龙眼铁氧还蛋白基因Dlfd3导入兰科植物，提高转化植株对抗病害的能力。其中所述的兰科植物为文心兰或石斛兰，优选文心兰。所抵抗病害为软腐病。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用龙眼铁氧还蛋白基因转化兰科植物提高抗病力的方法，利用转基因技术将龙眼铁氧还蛋白基因Dlfd3，NCBI GenBank基因登录号：JF733784，导入兰科植物，获得具有抗病害能力的转化植株。

    所述的兰科植物为文心兰或石斛兰。

所述抗病害为软腐病。

 本发明的有益效果：

1、本发明通过系统研究，首次克隆了龙眼铁氧还蛋白基因Dlfd3及Dlfdc1 cDNA全长。

2、利用转基因技术将龙眼铁氧还蛋白导入兰科植物，可以显著提高兰科植物的移栽成活率。

3、利用转基因技术将龙眼铁氧还蛋白导入兰科植物，可以显著提高兰科植物的抵抗软腐病的能力。

 附图说明：

图1 载体结构图。