[发明专利]利用人工microRNA培育抗粗缩病玉米的方法及其专用双链RNA

说明书

技术领域

本发明涉及一种培育抗粗缩病玉米的方法及其专用双链RNA，尤其涉及利用人工microRNA技术及其双链专用RNA，属于生物技术领域。

背景技术

玉米是我国最重要的粮食作物之一，2008年以来，我国玉米种植面积稳定在4.5亿万亩上下，总产在1.6亿吨左右。然而，随着我国经济发展和人民生活水平的提高，特别是畜牧业和玉米精深加工产业链的延伸和扩涨，我国对玉米的需求将不断增加，目前，我国玉米生产面临巨大的压力，已经出现严重供不应求的局面。另外，玉米病虫害危害日益严重，每年病虫害造成约1000万吨的产量损失，约占玉米总产的7%-10%。其中发生较广、危害较重的是玉米粗缩病。

1949年玉米粗缩病（maize rough dwarf virus,MRDV）首次在意大利被发现，此后在阿根廷、法国、西班牙、前南斯拉夫、伊朗等国家都有不同程度的发生。1954年，首次在我国新疆南部、甘肃西部发现MRDV。自20世纪70年代以来，玉米粗缩病在华北、西北和东北的部分地区引发大面积毁种或绝产，成为玉米生产的重要病害。进入90年代，MRDV在我国黄淮海和东北的部分地区危害逐年加重，局部病田病株率达到40%，平均减产10-30%（李怀方等，1996）。1999年在全国玉米种植区造成的危害面积进一步扩大，其中华北地区、江苏沿海地区危害最重。最近几年玉米粗缩病在北方冀、鲁、陕、晋、辽、津等省市暴发成灾，其中山东省自2005年以来已连续4年严重发生，主要发生在临沂、泰安、济宁等鲁南地区，发病率在10%-70%，其中，2007年曲阜市玉米粗缩病发生面积达12万亩，造成2万多亩绝产。2008年山东省因粗缩病造成玉米绝产面积25万亩，病株率在2％-10％之间。2008年安徽宿州、河南东部、河北鹿泉市粗缩病也比较严重。发病较重的品种主要有雅玉12、皖玉7号和郑单958、登海9号。

在我国大部分地区分离到的玉米粗缩病的病原是水稻黑条矮缩病毒（Rice Black-streaked Dwarf Virus，RBSDV），该病毒是一种具有双层衣壳的球形病毒，存在于感病植株叶片凸起部分的细胞中，病毒粒子呈正二十四面体，具有双层外壳。该病毒基因组包含10条线状的双链RNA片段，属于植物呼肠弧病毒组斐济病毒属（王朝辉等2004，方守国等2000，张恒木等2001），玉米粗缩病感病植株扭曲，节间缩短呈丛生状，植株严重矮化，病株株高仅为健康植株株高的1/2。叶片宽短脆硬，叶色浓绿，节间粗短，顶叶密集簇生；叶背、叶鞘及苞叶的叶脉上产生粗细不一的蜡白色条纹状突起，手触时有明显粗糙感。4-5叶前感病植株少有抽穗，7叶后感病植株能抽穗结实，但雄穗发育不良或退化，花粉少；雌穗短小畸形或无雌穗，结实少，果穗小而畸形，严重时不能结实。玉米粗缩病主要通过灰飞虱传播，病毒主要在冬小麦和灰飞虱体内越冬，目前生产上推广品种的抗性大部分处在高感或感病水平，未见抗性较好的品种。目前该病的防治主要靠调整玉米播种期以避开灰飞虱的迁飞高峰期、清除田间杂草切断其侵染循环中的链条等农业措施，结合捕虱灵，植病灵等药化学杀虫防病为主。但是农业措施和药剂处理只能停留在治的水平上，不能从根本上解决玉米粗缩病的危害。