CN109576301A - ZmCOL3基因及其蛋白在提高目标植物抗茎腐病中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了ZmCOL3基因及其蛋白在提高目标植物抗茎腐病中的应用，涉及植物基因工程技术领域，具体而言，该方法包括调控目标植物ZmCOL3基因的表达水平，获得ZmCOL3过表达的转基因植物，以增强植物对茎腐病的抗性，防止或减少植物的发病率，降低植物因茎腐病而造成的减产。
Description
技术领域
本发明涉及植物基因工程技术领域，具体而言，涉及ZmCOL3 基因及其蛋白在提高目标植物抗茎腐病中的应用。
背景技术
玉米茎腐病，又称青枯病，是一种严重危害玉米生产的土传性病害。美国22个州和加拿大安大略省统计结果显示，2013年由茎腐病造成的玉米产量损失为1.83亿蒲式耳(Mueller and Wise，2014)。在巴西，2007～2009之间由茎腐病造成的最大粒重损失为17.2％。在我国，山东省每年发病面积约500方亩，春玉米病株率为10％～20％，严重时可达50％以上，夏玉米病株率一般为20～30％，严重时达60％以上。到2000年全国已经有16个省、市以及自治区发生此病，据调查，玉米茎腐病造成的减产达25％，一般发病率为10％～20％之间，严重的达50％以上。
在全球范围内广泛分布玉米茎腐病的病原菌很复杂，目前已知的引起玉米茎腐病的病原菌有20余种，包括19种真菌和3种细菌(程玉静等，2013)。根据病原菌的不同，茎腐病主要分为以下几类：炭疽茎腐病、腐霉茎腐病、赤霉茎腐病、镰刀菌茎腐病、木炭菌茎腐病和细菌茎腐病等。根据侵染部位的不同，玉米茎腐病主要分为土传和气传两种方式。
土传茎腐病病原菌能在土壤中生存，侵染开始部位为根部，任一生长阶段都能发生。病原菌向茎部发展需要等到灌浆期茎杆中碳水化合物含量下降时进行，赤霉茎腐病、镰刀菌茎腐病、木炭菌茎腐属于这一类型。
气传茎腐病病原菌侵染部位开始于地上部分，当植物残体被清除以后通常情况下是不能生存的，炭疽茎腐病、腐霉茎腐病属于这一类型。
因温度、湿度、风力等自然条件的差异，不同地区主要的茎腐病类型有所不同。腐霉菌茎腐病主要分布在温带、亚热带、热带一些湿热地区(DeLedn，1984)，在日本，玉米以腐霉菌茎腐病为主(赵廷昌和冯凌云，1992)。镰刀菌茎腐病致病菌主要是串珠镰刀菌，在干热地区流行，如美国的大部分地区(Mueller and Wise，2014)，我国湖北、河北、广西等地(张超冲等，1983)。木炭菌茎腐病也主要出现在干热地区。赤霉菌茎腐病主要在冷凉地区发生，如俄罗斯、乌克兰等地(温瑞和康绍兰，2000)，以及我国陕西、吉林、河南(张明智等，1988)。炭疽茎腐病主要分布在温暖潮湿的地方，如巴西地区 (Cota etal，2012)。
多数情况下，某一地区茎腐病并不是只有一类病原菌侵染，而是多种病原菌混合作用的结果。如山东地区以腐霉菌和赤霉菌侵染为主 (徐作挺和张传模，1985)。吉林省玉米茎腐病主要致病菌为赤霉菌、镰刀菌和腐霉菌(冯芬芬等，1995)。
研究表明玉米对茎腐病的抗性具有数量遗传特性，受多个数量性状基因座控制。已经有具有茎腐病抗性的数量性状基因座和质量性状基因座都有被定位到，如Khokhar etal研究发现玉米在chr7和chrl10 上存在抗镰刀菌茎腐病的抗性。Abad等克隆一个抗炭疽茎腐病的基因(Abad et al.，2006)。抗茎腐病QTL(Quantitative trait locus，数量性状基因座)来说，目前只有QTL-Rfg2倍精细定位并证明其与生长素相关。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种增强目标植物抗茎腐病的方法，其能够有效增强目标植物对菌茎腐病的抗性。
本发明的第二目的在于提供基因及其蛋白在提高目标植物抗茎腐病中的应用，该应用通过调控ZmCOL3基因表达，以提高植物对茎腐病的抗性。
本发明是这样实现的：
本发明实施例提供的一种增强目标植物抗茎腐病的方法，其包括调控目标植物体内ZmCOL3基因的表达水平。
ZmCOL3为一种含CCT结构域的转录因子。研究表明，在拟南芥中存在4条调控开花时间的途径即光调控途径、自主开花途径、春化途径以及赤霉素信号途径。对于单子叶植物水稻，主要存在光周期调控的开花途径。CO(CONSTANS)是第1个被克隆的参与拟南芥光调控开花的基因，在长日照条件下促进拟南芥开花。
CO编码的蛋白质的C端有一段编码43-45个氨基酸的核定位序列，随后该段氨基酸在CONSTANS类基因和TOC1编码氨基酸的C 端中也被发现保守的存在，因此被命名为CCT结构域。
进一步地，上述方法通过以下步骤调高ZmCOL3基因的表达水平：
将含有ZmCOL3过表达载体的农杆菌转染植物。ZmCOL3基因编码的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示，ZmCOL3基因的碱基序列如 SEQ ID No.1所示。
需要说明的是，ZmCOL3基因可以为ZmCOL3基因组序列， ZmCOL3基因组序列的碱基序列如SEQ ID No.3所示。
在该方法中，植物是指单子叶植物，具体可以为玉米。茎腐病在本实施例中为禾谷镰刀菌茎腐病。
进一步地，本发明实施例还提供ZmCOL3基因及其蛋白在提高目标植物抗茎腐病中的应用。
该应用包括通过调控目标植物体内ZmCOL3基因的表达水平，以提高植物对茎腐病的抗性。本申请发明人通过创造性劳动发现，调控目标植物体内的ZmCOL3基因的表达水平能够提高植物对茎腐病的抗性。
进一步地，上述调控为正向调控，即该应用为通过提高目标植物体内ZmCOL3基因的表达水平，以提高植物对茎腐病的抗性。
具体地，上述ZmCOL3基因编码的氨基酸序列如SEQ ID No.2 所示。ZmCOL3基因的碱基序列如SEQ ID No.1所示。具体地， ZmCOL3基因可以为ZmCOL3基因组序列，ZmCOL3基因组序列的碱基序列如SEQ ID No.3所示。
上述目标植物为单子叶植物，优选为玉米，茎腐病为抗禾谷镰刀菌茎腐病。
本发明具有以下有益效果：
本发明实施例提供的一种增强目标植物抗茎腐病的方法，其包括调控目标植物ZmCOL3基因的表达水平，获得ZmCOL3过表达的转基因植物，以增强植物对茎腐病的抗性，防止或减少植物的发病率，降低植物因茎腐病而造成的减产。
此外，本发明实施例提供了ZmCOL3基因及其蛋白在提高目标植物抗茎腐病中的应用，通过调控目标植物体内ZmCOL3基因的表达水平，以提高植物对茎腐病的抗性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实验例1提供的ZmCOL3-A基因过表达载体示意图；
图2为本发明实施例2提供的转基因玉米体内的ZmCOL3基因的表达水平测试结果图；
图3为本发明实施例3提供的抗性鉴定结果图；
图4为本发明实施例4提供的抗性鉴定结果图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种ZmCOL3基因或ZmCOL3基因组序列克隆的方法及载体的构建。
将具有遗传多样性的、田间实验中表现出良好适应性的368份自交系分别种植于海南、云南、四川、广西、重庆、河南、湖北、北京和吉林省等多个不同纬度，不同日照时间的地点；采集不同种植地的自交系样本三到六叶期幼嫩叶片，并提取基因组DNA，进行全基因组关联分析GWAS(Genome-wide association study)。发现ZmCOL3 基因组序列与玉米的开花期相关。
克隆得到ZmCOL3基因组序列，ZmCOL3基因组序列的碱基序列如SEQ ID No.3所示；获得ZmCOL3基因组序列的编码序列 ZmCOL3基因，ZmCOL3基因的碱基序列如SEQ ID No.1所示； ZmCOL3基因编码的含CCT结构域的转录因子的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。
ZmCOL3基因过表达载体的构建
1.1人工合成ZmCOL3基因组序列(命名为ZmCOL3-A)，并且在ZmCOL3基因组序列的两端引入SacI和SpeI酶切位点；将引入酶切位点的ZmCOL3基因组序列克隆到pUC57载体上，得到 pUC57::ZmCOL3-A重组载体，经过菌落PCR和测序验证，序列无突变；
1.2用SacI和SpeI分别双酶切pUC57::ZmCOL3-A重组载体和 pCAMBIA3300-ZmUbi载体；并分别回收双酶切片段；
1.3用连接酶连接回收的双酶切片段；得到ZmCOL3基因组序列的过表达重组载体pCAMBIA3300-ZmUbi::ZmCOL3-A的载体质粒。
过表达重组载体pCAMBIA3300-ZmUbi::ZmCOL3-A的结构示意图参见图1。
实施例2
本实施例提供ZmCOL3基因组序列的过表达重组载体 pCAMBIA3300-ZmUbi::ZmCOL3-A的遗传转化。
过表达重组载体pCAMBIA3300-ZmUbi::ZmCOL3-A转化农杆菌及阳性克隆鉴定
1.1取200μL农杆菌感受态，加入2μL质粒DNA，冰浴30min，液氮速冻1min，37℃水；浴5min，加入800μL YEP培养基；
1.2在28℃条件下，100rpm恢复培养3h，5 000g离心1min，弃上清；
1.3加入100μL YEP培养基；重悬菌体，涂布于含相应抗生素的 YEP平板上，28℃，培养36-48h；
1.4挑取单菌落于5mL YEP培养基(含相应抗生素)中，28℃， 200rpm培养48h后，提取质粒DNA，进行PCR和酶切验证。验证正确的单克隆进行保菌，用于后续的实验。
农杆菌侵染玉米幼胚及植株再生
2.1取适量含目的载体的农杆菌EHA105菌体悬浮于YEP液体培养基中，28℃，震荡培养，使菌处于对数期；3000rpm离心10min弃上清，菌体用N6液体培养基洗涤，离心收集菌体并用含有100mM 乙酰丁香酮的N6液体培养基悬浮菌体，调整OD550在0.3左右；
2.2剥离授粉后9-12天的HiII幼胚，幼胚直径1.8mm (1.5-2.0mm)；经诱导形成胚性愈伤组织，将胚性愈伤组织浸于菌体悬浮液5min，取出并沥干菌液；
2.3将胚性愈伤组织转移至共培养基，28℃黑暗培养3天；
2.4三天后将胚性愈伤组织转移到静息培养基上，28℃黑暗培养 8天(7～10天)；
2.5静息培养后，将胚性愈伤组织转移到含有双丙氨膦的筛选培养基中，28℃黑暗培养，每两周继代一次，直至上筛选出抗性愈伤组织；
2.6将抗性愈伤组织转移至分化培养基，再生植株，然后炼苗移栽；获得4个成功转化的转化事件(1-4、1-39、26-12和29-5)，然后收获转基因玉米种子。
待将转基因玉米种子移栽大田的转基因苗长至7-8片叶时，取叶片提取DNA，采用PCR技术进行检测。
转基因玉米植株的基因表达水平分析
上述4个成功转化的转化事件(1-4、1-39、26-12和29-5)分别取5株，分别采六叶一心期玉米第六叶叶子叶尖5cm叶片提取总 RNA，详细操作步骤如下：
1.取适量植物组织在液氮中迅速研磨成粉末放于离心管中，然后加入相应量BB6溶液(每1mL BB6，加10μLβ-巯基乙醇，现用现配)，涡旋剧烈振荡混匀后，室温孵育3分钟；
2.然后12000×g离心2-5分钟，小心吸取离心管中的上清至 RNase-free的离心管中，向上清中加入0.5倍体积无水乙醇，混匀得到混合溶液(此时可能会出现沉淀)，涡旋彻底混匀，分散沉淀。
3.将步骤2得到的混合溶液和沉淀一起加入离心柱中，12000×g 离心30秒，弃掉流出液。
4.在步骤3得到的离心柱中加500μL CB6溶液，室温12000×g 离心30秒，弃掉流出液。如需要去除基因组DNA，向离心柱中央加入80μL的DNase I工作液，室温放置15分钟；重复该步骤一次。 (DNase I工作液的配制：取70μL Reaction Buffer放入RNase-free的管中，再加入30U的DNase I混匀)
5.在离心柱中加500μL WB6(使用前请先检查是否加入无水乙醇)，12000×g离心30秒，弃掉流出液；重复该步骤一次；
6.将离心柱12000×g离心2分钟，彻底去除残留的乙醇。
7.然后加200μL(30-300μL)RNase-free water在离心柱的中央，室温静置1分钟。
8.室温12000×g离心2分钟，洗脱RNA。
9.将RNA置于-80℃保存或用于后续实验。
将得到的RNA反转录成cDNA，以受体材料HiII为对照，进行 qRT-PCR，分析不同转基因玉米株系中ZmCOL3基因表达水平。采用cDNA反转录试剂盒进行检测，反转录体系如表1所示，qPT-PCR 体系如表2所示，PCR引物序列如表3所示。
表1反转录体系
| 组分 | 用量 |
| 总RNA | 50ng-5μg |
| Oligo(dT)<sub>18</sub>Primer(0.5μg/μL) | 1μL |
| 2×TS Reaction Mix | 10μL |
| TransScript@RT/RI Enzyme Mix | 1μL |
| gDNA Remover | 1μL |
| RNase-free Water | 补足20μL |
反转录程序：42℃，30min；85℃，5s；4℃保存。
表2反转录体系
| 组分 | 用量 |
| Template | Variable |
| Forward Primer(10μM) | 0.2μL |
| Reverse Primer(10μM) | 0.2μL |
| 2×TransStart@Top/Tip Green qPCR SuperMix | 10μL |
| Passive Reference Dye(50×)(optional) | 0.4μL |
| ddH<sub>2</sub>O | 补足20μL |
表3引物序列
| 引物名称 | 序列 | 用途 |
| Actin-F | TACGAGATGCCTGATGGTCAGGTCA | qRT-PCR |
| Actin-R | TGGAGTTGTACGTGGCCTCATGGAC | qRT-PCR |
| qCol3-F | GGGACGCGAGCTGTGTGTA | qRT-PCR |
| Qcol3-R | AGGCAGCAGGTGCACTCATTT | qRT-PCR |
qRT-PCR程序：95℃，30s；95℃，5s；58℃(荧光信号收集) 30s，42循环；72℃，10s。
RT-PCR结果如附图2所示。由附图2可知，相对于没有转化的玉米植株，转基因玉米体内的ZmCOL3基因的表达水平显著提高。
实施例3
验证ZmCOL3对植物抗禾谷镰刀菌茎腐病的抗性作用。
具体地，验证实施例2提供的转基因玉米对于禾谷镰刀菌茎腐病的抗性作用。
病原菌孢子液培养：
将生长在PDA(Potato Dextrose Agar，马铃薯葡萄糖琼脂)培养基上的禾谷镰刀菌(病原菌)菌体块接种到绿豆培养基上，每500mL 绿豆培养基接种3整块PDA禾谷镰刀菌菌块。在黑暗条件下，振荡培养该接种的绿豆培养基72h(28摄氏度/200rpm)，然后采用双层纱布过滤孢子液，富集、稀释病原菌孢子液至使用浓度，约为107个/mL。
接种：
将病原菌孢子液培养步骤的病原菌孢子液(禾谷镰刀菌)接种到 PDA培养基上进行初次扩增，在25℃条件下暗培养5～7天，等到病原菌菌丝铺满整个PDA平板，将该PDA平板于4℃保存备用。
将经过初次扩增生长于PDA培养基的禾谷镰刀菌连同培养基切成小碎块，并接种到玉米籽粒培养基上，在25℃条件下暗培养15～20 天，待病原菌菌丝铺满整个籽粒培养基时，可以用于进行田间接种试验。
田间接种：
在玉米开花期，采用土埋伤根法进行接种。接种前，需将接种袋装接种步骤获得的玉米籽粒培养基的禾谷镰刀菌进行搅拌、混匀，以保证田间接种的一致性。
接种时，在距离植株5～10cm处竖直向下切断毛细跟以保证病原菌的侵染，抛开土壤后埋入约70h的玉米籽粒培养基，并用土壤覆盖。接种后，对接种材料进行人工灌溉，维持湿润环境，以保证病原菌快速繁殖、致病。
抗性鉴定：
采用实施例2提供的阳性转基因玉米，以PH6WC为回交亲本进行连续回交，选取回交中后代分离群体进行基因型和抗性的鉴定。通过PCR的方法鉴定转基因分离群体中的阳性植株和阴性植株，并分组进行抗性的统计和比较。
2017年，吉林公主岭进行田间抗性鉴定，具体请参照附图3和表4。
表4抗性鉴定结果
由表4和图3可见，转化事件1～4的BC4代分离群体中，转基因阳性植株的抗病率为72.73％，阴性植株的抗病率为0％，抗性显著提高72.73％；转化事件1～39的BC4代分离群体中，转基因阳性植株的抗病率为40.00％，阴性植株的抗病率为4.76％，抗性显著提高35.24％；转化事件26～12的BC4代分离群体中，转基因阳性植株的抗病率为17.65％，阴性植株的抗病率为4.17％，抗性显著提高 13.48％；转化事件32～1的BC4代分离群体中，转基因阳性植株的抗病率为6.67％，阴性植株的抗病率为0％，抗性显著提高6.67％。
因此，过表达ZmCOL3基因能够显著提高成熟期玉米茎腐病的抗性水平
实施例4
验证ZmCOL3对植物抗禾谷镰刀菌茎腐病的抗性作用。
2018年度吉林公主岭进行田间抗性鉴定，采用实施例3提供的病原菌孢子液培养、接种、田间接种以及抗性鉴定步骤。具体请参照附图4和表5。
表5抗性鉴定结果
由表5和图4可见，转化事件1～4的BC4代分离群体中，转基因阳性植株的抗病率为88.68％，阴性植株的抗病率为28.57％，抗性显著提高60.11％；转化事件1～39的BC4代分离群体中，转基因阳性植株的抗病率为87.72％，阴性植株的抗病率为30.56％，抗性显著提高57.06％；转化事件26～12的BC4代分离群体中，转基因阳性植株的抗病率为75.70％，阴性植株的抗病率为21.25％，抗性显著提高 54.45％；转化事件32～1的BC4代分离群体中，转基因阳性植株的抗病率为17.65％，阴性植株的抗病率为23.33％。
因此，过表达ZmCOL3基因能够显著提高成熟期玉米茎腐病的抗性水平。
综上，本发明实施例提供的一种增强目标植物抗茎腐病的方法，其包括调控目标植物ZmCOL3基因的表达水平，获得ZmCOL3过表达的转基因植物，以增强植物对茎腐病的抗性，防止或减少植物的发病率，降低植物因茎腐病而造成的减产。
此外，本发明实施例提供了ZmCOL3基因及其蛋白在提高目标植物抗茎腐病中的应用，通过调控目标植物体内ZmCOL3基因的表达水平，以提高植物对茎腐病的抗性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
SEQUENCE LISTING
<110> 吉林省农业科学院
<120> ZmCOL3基因及其蛋白在提高目标植物抗茎腐病中的应用
<160> 3
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 1680
<212> DNA
<213> Zea mays
<400> 1
ctcgtggtac aagcgaacaa aggagcaaac ccgagacagc gacgggacgc cagcccctcc 60
acgtgctgga ggaggacccc tcaaaacgtc cgccacggcg gacacgcacc aacaaacgcc 120
ctgagagcag ccatttctaa cgcttacgca acccagtccg cccgtgtctc tggtgacacc 180
gacacccgtg gcatctctct cgtgactccc ggagcagagg catggacacc gcggcggagc 240
tggagctggg gctggagttg gagcagaagc cggcggcggg gtactggagc gtggtgggcg 300
cgcgcccttg cgacgcgtgc gccgcggagc cggcgcggct gcactgccgc gcggacggcg 360
cgttcctgtg ccccggctgc gacgcccggg cgcacggcgc cgggtcgcgc cacgcgcgcg 420
tctggctgtg cgaggtctgc gagcatgccc ccgccgccgt cacctgccgc gccgacgccg 480
ccgcgctgtg cgccgcctgc gacgccgaca tccactcggc caacccgctc gcgcgccgcc 540
acgagcgcct ccccgtcgcc cctctcttcg gcgcgctcgc ggacgcgccg cagcccttcc 600
cgtccccggc cttcgctgcc gccgcggggg ccgaggcccc agctcagggg gaagcggtgg 660
cggaagacta cgggagcagc gaggccgagg cggcgtcgtg gctgctcccc gagcccgaca 720
acagccacga ggacagcgcc gccgacacgt tcttcgcgga gtcggacgcg tacctcggcg 780
ccgacctcga cttcgcccgg tgcatggacg gcgtcaaggc catcggcgtg ccggtcgcgc 840
cgcccgagct ggacatcggt gccggcagct tttgctaccc cgaacactcc atgaaccaca 900
ttttgtcgtc atcctcggag gtggcggtgg taccggacgc gcaggcggcc ggcctgccgg 960
tggtggtggt ggtgagcaga ggggaggagc gggaggcgcg gctgatgcgg taccgtgaga 1020
agcgcaagaa ccgccggttc gacaagacca tccgctacgc gtcccgcaag gcgtacgccg 1080
agacgcggcc gcgcatcaag ggccgcttcg ccaagcgccg ctccgcggag ggcgaggacg 1140
aggcgctgga gcacgaggaa ggggcgtgct tctcgcccac ggggtcggcg cccgccgcgt 1200
cggacggcgt cgtcccgtcc ttctgttgag gggagaagac gacgacgacc ccggcagacg 1260
gctccttaac tttgccagct ctgtcgaccc tgaacccttt ttttccctcc cctcttctct 1320
cttttgatcg aggggttgcc agctctggat ctgaaattct gaacgcatgg gacgcgagct 1380
gtgtgtagca tgaataactg cgtagtttgt tggatggacg aactcaatcg cgctcgcatg 1440
gaatggaact cttgtaatcc accctttgta cattaccatc tagagttgct ccttttttcc 1500
atgagccata aatgagtgca cctgctgcct attagttgtt gcccttttgc tgctcatatg 1560
catcactgca gcatttggtt ctcagaaagg atcgttcatt cagccagcat ccagctatcc 1620
aactctcttg cttgcagttg ttccggacaa agtgattggt tggtagagca tcgattcgag 1680
<210> 2
<211> 335
<212> PRT
<213> Zea mays
<400> 2
Met Asp Thr Ala Ala Glu Leu Glu Leu Gly Leu Glu Leu Glu Gln Lys
1 5 10 15
Pro Ala Ala Gly Tyr Trp Ser Val Val Gly Ala Arg Pro Cys Asp Ala
20 25 30
Cys Ala Ala Glu Pro Ala Arg Leu His Cys Arg Ala Asp Gly Ala Phe
35 40 45
Leu Cys Pro Gly Cys Asp Ala Arg Ala His Gly Ala Gly Ser Arg His
50 55 60
Ala Arg Val Trp Leu Cys Glu Val Cys Glu His Ala Pro Ala Ala Val
65 70 75 80
Thr Cys Arg Ala Asp Ala Ala Ala Leu Cys Ala Ala Cys Asp Ala Asp
85 90 95
Ile His Ser Ala Asn Pro Leu Ala Arg Arg His Glu Arg Leu Pro Val
100 105 110
Ala Pro Leu Phe Gly Ala Leu Ala Asp Ala Pro Gln Pro Phe Pro Ser
115 120 125
Pro Ala Phe Ala Ala Ala Ala Gly Ala Glu Ala Pro Ala Gln Gly Glu
130 135 140
Ala Val Ala Glu Asp Tyr Gly Ser Ser Glu Ala Glu Ala Ala Ser Trp
145 150 155 160
Leu Leu Pro Glu Pro Asp Asn Ser His Glu Asp Ser Ala Ala Asp Thr
165 170 175
Phe Phe Ala Glu Ser Asp Ala Tyr Leu Gly Ala Asp Leu Asp Phe Ala
180 185 190
Arg Cys Met Asp Gly Val Lys Ala Ile Gly Val Pro Val Ala Pro Pro
195 200 205
Glu Leu Asp Ile Gly Ala Gly Ser Phe Cys Tyr Pro Glu His Ser Met
210 215 220
Asn His Ile Leu Ser Ser Ser Ser Glu Val Ala Val Val Pro Asp Ala
225 230 235 240
Gln Ala Ala Gly Leu Pro Val Val Val Val Val Ser Arg Gly Glu Glu
245 250 255
Arg Glu Ala Arg Leu Met Arg Tyr Arg Glu Lys Arg Lys Asn Arg Arg
260 265 270
Phe Asp Lys Thr Ile Arg Tyr Ala Ser Arg Lys Ala Tyr Ala Glu Thr
275 280 285
Arg Pro Arg Ile Lys Gly Arg Phe Ala Lys Arg Arg Ser Ala Glu Gly
290 295 300
Glu Asp Glu Ala Leu Glu His Glu Glu Gly Ala Cys Phe Ser Pro Thr
305 310 315 320
Gly Ser Ala Pro Ala Ala Ser Asp Gly Val Val Pro Ser Phe Cys
325 330 335
<210> 3
<211> 1786
<212> DNA
<213> Zea mays
<400> 3
ctcgtggtac aagcgaacaa aggagcaaac ccgagacagc gacgggacgc cagcccctcc 60
acgtgctgga ggaggacccc tcaaaacgtc cgccacggcg gacacgcacc aacaaacgcc 120
ctgagagcag ccatttctaa cgcttacgca acccagtccg cccgtgtctc tggtgacacc 180
gacacccgtg gcatctctct cgtgactccc ggagcagagg catggacacc gcggcggagc 240
tggagctggg gctggagttg gagcagaagc cggcggcggg gtactggagc gtggtgggcg 300
cgcgcccttg cgacgcgtgc gccgcggagc cggcgcggct gcactgccgc gcggacggcg 360
cgttcctgtg ccccggctgc gacgcccggg cgcacggcgc cgggtcgcgc cacgcgcgcg 420
tctggctgtg cgaggtctgc gagcatgccc ccgccgccgt cacctgccgc gccgacgccg 480
ccgcgctgtg cgccgcctgc gacgccgaca tccactcggc caacccgctc gcgcgccgcc 540
acgagcgcct ccccgtcgcc cctctcttcg gcgcgctcgc ggacgcgccg cagcccttcc 600
cgtccccggc cttcgctgcc gccgcggggg ccgaggcccc agctcagggg gaagcggtgg 660
cggaagacta cgggagcagc gaggccgagg cggcgtcgtg gctgctcccc gagcccgaca 720
acagccacga ggacagcgcc gccgacacgt tcttcgcgga gtcggacgcg tacctcggcg 780
ccgacctcga cttcgcccgg tgcatggacg gcgtcaaggc catcggcgtg ccggtcgcgc 840
cgcccgagct ggacatcggt gccggcagct tttgctaccc cgaacactcc atgaaccaca 900
ttgtaagccg tacttttaat agtatatccg ggatcctcct cacggacaga tcacagaggt 960
tggatgatgg tgataacgta gacgcctttc aatccctcct tattgcagtt gtcgtcatcc 1020
tcggaggtgg cggtggtacc ggacgcgcag gcggccggcc tgccggtggt ggtggtggtg 1080
agcagagggg aggagcggga ggcgcggctg atgcggtacc gtgagaagcg caagaaccgc 1140
cggttcgaca agaccatccg ctacgcgtcc cgcaaggcgt acgccgagac gcggccgcgc 1200
atcaagggcc gcttcgccaa gcgccgctcc gcggagggcg aggacgaggc gctggagcac 1260
gaggaagggg cgtgcttctc gcccacgggg tcggcgcccg ccgcgtcgga cggcgtcgtc 1320
ccgtccttct gttgagggga gaagacgacg acgaccccgg cagacggctc cttaactttg 1380
ccagctctgt cgaccctgaa cccttttttt ccctcccctc ttctctcttt tgatcgaggg 1440
gttgccagct ctggatctga aattctgaac gcatgggacg cgagctgtgt gtagcatgaa 1500
taactgcgta gtttgttgga tggacgaact caatcgcgct cgcatggaat ggaactcttg 1560
taatccaccc tttgtacatt accatctaga gttgctcctt ttttccatga gccataaatg 1620
agtgcacctg ctgcctatta gttgttgccc ttttgctgct catatgcatc actgcagcat 1680
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cagttgttcc ggacaaagtg attggttggt agagcatcga ttcgag 1786
Claims (10)
1.一种增强目标植物抗茎腐病的方法，其特征在于，其包括调控目标植物体内ZmCOL3基因的表达水平。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调控为正向调控。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述ZmCOL3基因编码的氨基酸序列如SEQID No.2所示。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述ZmCOL3基因的碱基序列如SEQ IDNo.1所示。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述ZmCOL3基因为ZmCOL3基因组序列，所述ZmCOL3基因组序列的碱基序列如SEQ ID No.3所示。
6.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，通过以下步骤调控ZmCOL3基因的表达水平：将含有ZmCOL3的过表达载体转染目标植物。
7.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，所述目标植物为单子叶植物。
8.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，所述茎腐病为禾谷镰刀菌茎腐病。
9.ZmCOL3基因及其蛋白在提高目标植物抗茎腐病中的应用，其特征在于，其包括通过调控目标植物体内ZmCOL3基因的表达水平，提高目标植物对茎腐病的抗性。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，ZmCOL3基因编码的氨基酸序列如SEQ IDNo.2所示。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811521398.8A CN109576301B (zh) | 2018-12-12 | 2018-12-12 | ZmCOL3基因及其蛋白在提高目标植物抗茎腐病中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
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Citations (2)
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| CN107267552A (zh) * | 2017-08-07 | 2017-10-20 | 吉林省农业科学院 | 一种调控作物农艺性状的方法及获得转基因作物的方法 |
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