一种甜荞FaesPDS基因VIGS体系及其应用

本发明属于植物基因工程，具体涉及一种甜荞faespds基因vigs体系及其应用。

背景技术：

1、甜荞(fagopyrum esculentum moench.)是兼食、药、观赏和土壤修复等多用途于一体的经济作物，其籽粒不含谷蛋白，但富含芦丁、槲皮素多酚、多糖和赖氨等生物活性物质，近年作为重要的功能食品备受关注，市场前景广阔。同时甜荞因其生育期短、适应性广、抗性强，加之花色鲜艳可发展观光农业，是目前乡村种植业结构调控的特色作物之一，是助力乡村振兴的重要产业材料。然而，甜荞作为典型的二型花柱作物，其因二型花形成的异型自交不亲和(hsi)系统导致产量低，杂交育种困难，成为制约这一重要经济作物开发利用的瓶颈。与主要粮食作物相比，甜荞基因工程方面的研究相对滞后，该体系的建立和应用，对鉴定控制甜荞重要农艺性状基因的功能、甜荞雄性不育系的创制、开展甜荞分子育种和观食两用甜荞新品种培育等均有重要的借鉴意义。

2、病毒诱导的基因沉默vigs(virus-induced gene silencing)是一种转录后基因沉默技术，目前已广泛应用于植物基因工程和基因功能鉴定的研究中，其原理是植物在抵御病毒侵染时会启动rna沉默(rna silencing)机制。烟草脆裂病毒(tobacco rattlevirus，trv)是目前应用较广泛，且效率和持久性好的病毒载体，其介导基因沉默同时不会引起病毒诱导的症状，改造后的病毒能够促进非病毒序列的插入以及对植物的后续感染，因此trv在植物基因功能鉴定中具有广泛的应用(liu et al.,2002；velásquez et al.,2009)。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种甜荞faespds基因vigs体系及其应用。

2、首先，本发明提供一种甜荞faespds基因，其核苷酸序列如seq id no.1所示。

3、其次，本发明提供一种用于vigs的faespds基因片段，其核苷酸序列如seq idno.2所示。

4、本发明还提供一种构建所述甜荞faespds基因vigs体系的方法，包括扩增所述基因或其片度，克隆到烟草脆裂病毒(trv)基因沉默表达载体ptrv2中。

5、本发明提供含有所述用于vigs基因的faespds基因片段的vigs载体，宿主细胞和工程菌。

6、本发明还提供所述用于vigs基因的faespds基因或其片度、或者含有所述的用于vigs基因的faespds基因或其片度的vigs载体在诱导甜荞叶片出现花叶性状中的用途。

7、在本发明一个具体实施方案中，将含有所述的用于vigs基因的faespds基因或其片度的vigs载体与烟草脆裂病毒(trv)的rnai载体通过叶片注射法侵染甜荞幼叶，诱导甜荞faespds基因出现vigs。

8、本发明还提供一种诱导甜荞叶片出现花叶性状的方法，将含有所述的用于vigs基因的faespds基因或其片度的vigs载体与烟草脆裂病毒(trv)的rnai载体通过叶片注射法侵染甜荞幼叶，诱导甜荞faespds基因出现vigs。

9、本发明首次通过成功构建甜荞faespds基因vigs体系，获得了具有能够使甜荞faespds基因沉默的体系。通过叶片注射法侵染甜荞幼叶，皆出现不同程度的光漂白症状，后期通过qpcr检测faespds基因的表达量，相比于对照，采用以上方法侵染后的甜荞faespds基因表达量皆大幅度降低。甜荞光漂白症状的叶片提高了甜荞叶片的观赏价值，可丰富园林绿化、乡村荞麦花海营造中的景观元素，同时为观食两用的花叶甜荞新品种育积累基因资源。该体系的建立对控制甜荞重要农艺性状基因的功能鉴定有很重要的参考价值。

技术特征：

1.一种甜荞faespds基因，其核苷酸序列如seq id no.1所示。

2.一种用于vigs的faespds基因片段，其核苷酸序列如seq id no.2所示。

3.一种构建权利要求1所述基因vigs体系的方法，其特征在于，扩增权利要求1所述基因300-500bp的片段，克隆到烟草脆裂病毒(trv)基因沉默表达载体ptrv2中。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，扩增片段至少包含权利要求2所述的基因片段。

5.含有权利要求2所述的faespds基因片段的vigs载体。

6.含有权利要求2所述基因或者权利要求5所述载体的宿主细胞。

7.含有权利要求2所述基因或者权利要求5所述载体的工程菌。

8.权利要求2所述基因或者权利要求5所述的载体在诱导甜荞叶片出现花叶性状中的用途。

9.如权利要求7所述的用途，其特征在于，将权利要求5所述的载体与烟草脆裂病毒(trv)的rnai载体通过叶片注射法侵染甜荞幼叶，诱导甜荞faespds基因出现vigs。

10.一种诱导甜荞叶片出现花叶性状的方法，其特征在于，将权利要求5所述的载体与烟草脆裂病毒(trv)的rnai载体通过叶片注射法侵染甜荞幼叶，诱导甜荞faespds基因出现vigs。

技术总结
本发明涉及植物分子生物学领域，具体涉及一种甜荞FaesPDS基因VIGS体系及其应用。本发明通过同源克隆，成功分离到3500bp的甜荞FaesPDS基因基因组DNA序列。选取甜荞FaesPDS基因组DNA中478bp的序列，构建pTRV2‑FaesPDS基因沉默载体，转化到农杆菌中。将携带有pTRV1的农杆菌和携带有pTRV2‑FaesPDS基因沉默载体的农杆菌通过叶片注射法侵染甜荞，新长出的叶片出现光漂白症状。实时荧光定量PCR验证出现光漂白症状的叶片，其FaesPDS基因相对表达水平大幅降低。甜荞光漂白症状的叶片提高了甜荞叶片的观赏价值，可丰富园林绿化、乡村荞麦花海营造中的景观元素，同时为观食两用的花叶甜荞新品种培育积累基因资源。

技术研发人员：刘志雄,李嘉谊,杨清玉,曾令天
受保护的技术使用者：长江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15