[发明专利]毛竹PhJAZ1基因在大小年竹叶抗虫差异中的应用

说明书

本发明公开了一种毛竹PhJAZ1基因在大小年竹叶抗虫差异中的应用，属于生物技术领域。本发明克隆获毛竹PhJAZ1基因，其基因序列如SEQ ID No.1所示，其氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。构建PhJAZ1基因的过表达载体，过表达载体转化拟南芥jaz1突变体，获得毛竹PhJAZ1基因过表达植株。PhJAZ1基因在大年竹的表达量显著性高于其在小年竹中的应用。通过毛竹PhJAZ1基因过表达，抑制植物中抗虫次生代谢物单宁的合成，利用该特性有利于控制毛竹叶部害虫大爆发，对毛竹林进行合理的经营管理有重要意义。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及毛竹PhJAZ1基因在大小年竹叶抗虫差异中的应用。

背景技术

毛竹的生长有极其明显的大小年现象，我国竹林也以大小年制度为依据进行经营管理，一直以来毛竹大小年现象被认为与林地的营养条件、气象条件和病虫害等相关，大小年毛竹间的差异却较少被关注。在此基础上研究发现，无论在田间还是实验室与取食小年竹叶相比连续取食大年竹叶明显有利于毛竹重要食叶害虫刚竹毒蛾的生存和发育。由此可见，毛竹在大、小年采取不同的害虫防御措施，大年竹对食叶害虫采取“耐受”的措施，导致了虫害在大年竹林更容易发生。

在受到昆虫取食时，植物体内会发生一系列变化，如：渗透压、钙离子通道以及内源激素含量等，以实现对不同昆虫的防御措施。茉莉酸（jasmonic acid，JA）信号通路是植物对昆虫取食响应过程的基础，其中对茉莉酸信号途径中转录抑制因子JAZ蛋白的调节为关键步骤。有研究表明，JA并没有直接参与到植物防卫基因表达的调节中，而是在一些列酶的催化下转变为激活态的JA-Ile，进入细胞核后通过COI1-JAZ-MYC2复合体激活植物防卫相关基因的表达。大量的JA-Ile首先与SCF（Skip/Cullin/Fbox）蛋白E3泛素化连接酶F-box亚基COI1蛋白结合（SCFCOI1），与SCFCOI1结合后特异与茉莉酸ZIM功能域蛋白（JAZ）结合从而让JAZ1被泛素化或者在26S蛋白酶体的作用下被降解。JAZ1蛋白在未被降解时通过与MYC2结合来抑制下游植物抗虫基因的表达，被降解后MYC2与MED25结合，使得下游抗虫基因得以表达以及次生物质的大量合成，包括酚类、黄酮类和单宁类物质。JAZ蛋白家族的功能具有多样性，在物种间有一定差异。因此，该基因在毛竹中的应用将有利于控制毛竹叶部害虫大爆发，对毛竹林进行合理的经营管理有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于针对毛竹大小年管理过程中，大年竹更容易发生虫害的现象，提供毛竹PhJAZ1基因在大小年竹叶抗虫差异中的应用。探究毛竹PhJAZ1基因在年龄层面的害虫防御机制，该基因在毛竹中的应用将有利于控制毛竹叶部害虫大爆发，对毛竹林进行合理的经营管理有重要意义。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种毛竹PhJAZ1基因：

毛竹PhJAZ1基因的获得：根据拟南芥AtJAZ1在毛竹官网（http://www.bamboogdb.org/.）中的同源基因序列比对，选取了同源性最高的基因（PH01000360G1030）为模板，利通Primer5设计PCR引物：

正向引物SEQ ID No.3 F: 5’-ATGGAGATGTCTGCGTCCGCGA -3’；

反向引物SEQ ID No.4 R: 5’-TTGGCTGCATTCTGTGTTCAAGC-3’。