[发明专利]一种拟轮枝镰孢菌相关的ZmWAX基因的应用

说明书

本发明提供了一种拟轮枝镰孢菌相关的ZmWAX基因的应用，ZmWAX基因在玉米植株中过表达，提高所述玉米植株对拟轮枝镰孢菌Fusarium verticillioides造成的茎腐病和种腐的抵抗能力；所述ZmWAX基因的全长编码区的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，所述ZmWAX基因的全长编码区的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。本发明通过ZmWAX基因在玉米植株中过表达，可以提高玉米植株对拟轮枝镰孢菌造成的茎腐病和种腐的抵抗能力。

技术领域

本发明属于转基因技术领域，具体涉及一种拟轮枝镰孢菌相关的ZmWAX基因的应用。

背景技术

玉米(Zea mays L.)是我国最重要的粮食作物之一，也是重要饲料和工业原料。2020年我国玉米种植面积超过4千万公顷，产量超过2.6亿吨，作为我国种植面积最大并且产量最高的作物，玉米生产对我国粮食安全起着举足轻重的作用。然而，在玉米的生长发育过程中，常常会遭受多种病原菌的侵害，拟轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)是其中最著名的病害之一。拟轮枝镰孢菌可以引起很多玉米流行性病害，比如苗枯、茎腐、穗腐和种腐等。在玉米幼苗发育早期，感染拟轮枝镰孢菌会严重影响玉米的发芽率，影响幼苗群体的长势、植株的高度等，严重者造成幼苗枯萎死亡。在玉米发育中期，拟轮枝镰孢菌感染会造成玉米茎秆腐烂枯败，严重者茎秆内部被侵蚀殆尽、植株断裂倒伏。在玉米生殖生长期，拟轮枝镰孢菌会侵染玉米籽粒或者穗轴，造成穗轴和籽粒霉变腐烂，因此严重影响玉米产量。在玉米种子贮藏期，携带拟轮枝镰孢菌的种子会霉变，或者在种子发芽后引起新一轮的幼苗、茎秆或穗子的感染，严重影响仓贮粮食的安全。最重要的是，拟轮枝镰孢菌可产生伏马菌素(fumonisin)，这是一种真菌毒素，与牲畜和人类的多种疾病有关，并被列为可能的致癌物。含伏马菌素的食物或饲料可能导致动物的神经毒性、肝毒性和肾毒性。因此，提高玉米对拟轮枝镰孢菌的抗性能力对于保证玉米的产量和品质、保证我国粮食安全至关重要。

虽然施用化学杀菌剂可以在一定程度上控制拟轮枝镰孢菌造成的玉米病害，但是这样同时也带来了很多环境污染问题。因此，挖掘玉米抵抗拟轮枝镰孢菌相关的基因，选育抗病玉米品种，才是解决这一病害问题的根本途径。然而，由于发病环境的复杂性和病情评价体系的不完善性，目前鉴定到的玉米抵抗拟轮枝镰孢菌相关的基因非常有限，有转基因功能验证的更是少之又少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种拟轮枝镰孢菌相关的ZmWAX基因的应用，该ZmWAX基因在玉米植株中过表达，可以提高玉米植株对拟轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)造成的茎腐病和种腐的抵抗能力。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种拟轮枝镰孢菌相关的ZmWAX基因的应用，所述ZmWAX基因在玉米植株中过表达，提高所述玉米植株对拟轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)造成的茎腐病和种腐的抵抗能力；所述ZmWAX基因的全长编码区的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，所述ZmWAX基因的全长编码区的氨基酸序列如SEQID NO:2所示。

优选地，所述ZmWAX基因在玉米植株中过表达的方法为：

S1、用BamHI/SpeI双酶切pTF101.1-3×Flag载体，在温度为37℃的条件下酶切反应6h，将酶切产物用1％琼脂糖凝胶分离，切下11.54Kb大小的条带，用DNA凝胶回收试剂盒回收产物，得到BamHI/SpeI双酶切pTF101.1-3×Flag载体的回收产物；所述酶切反应的体系为：BamHI酶1μL，SpeI酶1μL，Cutsmart buffer 5μL,pTF101.1-3×Flag载体10μL,灭菌超纯水补至50μL；

S2、以玉米自交系B73的cDNA文库为模板进行PCR扩增，将扩增产物用1％琼脂糖凝胶分离，切下1884bp大小的条带，用DNA凝胶回收试剂盒回收PCR产物，得到PCR回收产物；