大豆GmSKT1基因及其在大豆抗豆卷叶螟中的应用

本发明涉及生物技术辅助育种，具体涉及大豆gmskt1基因及其在大豆抗豆卷叶螟中的应用。

背景技术：

1、大豆作为粮油饲兼用型农产品和重要的工业原料，一直是世界各国不容忽视的重要作物之一。近年来我国进口大豆总量不断升高，其中主要原因就是我国大豆受各种生物及非生物胁迫的危害，虫害是影响大豆产量和品质的重要因素，豆卷叶螟是影响大豆安全生产的一个重要制约因素。现阶段主要的杀虫手段是喷洒化学试剂，这不仅对我们生活的环境造成了严重的污染，而且会使害虫产生抗性，难以消灭。因此发展安全有效的豆卷叶螟控制措施，是保障大豆安全生产的一个重要方面。

2、利用抗性品种可以降低豆卷叶螟的繁殖，从而有效控制豆卷叶螟危害，减少化学农药的用量，保护田间自然生态系统。豆卷叶螟分布于东北、黄淮海及南方地区，是南方和黄淮大豆产区的主要食叶性害虫，一年可发生4-5代，有世代重叠现象。在广西，豆卷叶螟是大豆的主要食叶性害虫，以幼虫卷曲大豆叶片，并潜伏其中，取食大豆叶片组织，影响光合作用，使植株不能正常生长。在温度、湿度适宜时会大面积发生，一般造成大豆减产在15-20％之间，严重时可达30％以上，为害严重的年份，叶片被取食后只剩叶脉和叶柄，造成产量的严重损失。目前针对豆卷叶螟的防治措施主要依赖化学杀虫剂，不仅造成农药残留、环境污染，而且使害虫抗药性增强。培育抗虫品种是经济有效的防控途径。相对于传统育种而言，分子育种具有选育周期短，针对性强的优势。发明人团队前期进行了dna甲基化与转录组的关联性分析研究，筛选到调控大豆抗豆卷叶螟的关键基因glyma.06g219900.1，通过序列分析，发现属于st1家族，是胰蛋白酶抑制剂，胰蛋白酶抑制剂是植物重要的防虫害物质，能够结合昆虫体内类胰蛋白酶，形成酶-抑制剂复合物，使类胰蛋白酶活性降低，其他消化酶的含量升高，最终昆虫发育受阻或死亡。因此植物蛋白酶抑制剂在防御虫害方面的应用，即将是抗虫物种改良的研究热点。本发明通过将st1家族基因进行转移表达，获得大豆高抗豆卷叶螟品种，对豆卷叶螟的防治有着重要的意义。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术中的采用喷洒化学试剂的方式防治抗豆卷叶螟，易环境造成污染，而且会使害虫产生抗性的技术问题，提供大豆gmskt1基因及其在大豆抗豆卷叶螟中的应用。

2、为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：

3、大豆gmskt1基因，所述大豆gmskt1基因的序列如seq id no：1所示。

4、本发明的另一个目的还在于保护上述大豆gmskt1基因在提高大豆抗豆卷叶螟中的应用。

5、本发明的另一个目的还在于保护利用上述的大豆gmskt1基因培育大豆抗抗豆卷叶螟品种的方法，其包括如下步骤：

6、s1：根据植物表达载体pbi121设计带酶切位点xbai和bamhi的特异性引物以提取的叶片cdna为模板，pcr扩增后得到636bp产物；利用天根纯化回收试剂盒回收；取部分回收产物测序，测序正确的回收的产物与质粒载体pbi 121分别用xbai和bamhi酶切，回收正确的目的条带后连接；

7、s2：按照如下条件进行连接反应：

8、

9、16℃连接4h；

10、s3：将连接产物转化到大肠杆菌；

11、s4：将重组载体质粒转入gv3101农杆菌菌株；

12、s5：选取耐荫性中等且遗传转化体系成熟的大豆品种“willianis82”作为受体材料，利用经典农杆菌介导大豆子叶节遗传转化方法，将s4得到的gv3101农杆菌菌株转化至大豆植株；收获大豆植株成熟后的种子为t0代种子；

13、s6：将收集的t0代种子种下，取其叶片提取dna做pcr检测与taqman检测并进行抗虫观察实验，收获具有抗性植株的t1代种子即为大豆抗豆卷叶螟品种。

14、其中，所述酶切位点xbai和bamhi的特异性引物对的上游引物如seq id no：2所示，下游引物如seq id no：3所示。

15、其中，s5中，所述taqman检测为设计抗草甘膦膦基因epsps引物对进行检测。

16、其中，抗草甘膦膦基因epsps引物对的上游引物如seq id no：4所示，下游引物如seq id no：5所示。

17、本发明与现有技术相比较具有以下有益效果：

18、本发明通过将gmskt1基因转移至大豆后，gmskt1基因能够在大豆植株上成功表达，而且田间观察实验发现，转基因后的大豆能够提高大豆的抗豆卷叶螟的抗性，gmskt1基因可以用于培育大豆抗豆卷叶螟品种，对于提高大豆的抗虫有着重要的意义。

技术特征：

1.大豆gmskt1基因，其特征在于，所述大豆gmskt1基因的序列如seq id no：1所示。

2.如权利要求1所述的大豆gmskt1基因在提高大豆抗豆卷叶螟中的应用。

3.利用如权利要求1所述的大豆gmskt1基因培育大豆抗豆卷叶螟品种的方法，其特征在于，其包括如下步骤：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述酶切位点xbai和bamhi的特异性引物对的上游引物如seq id no：2所示，下游引物如seq id no：3所示。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：s5中，所述taqman检测为设计抗草甘膦膦基因epsps引物对进行检测。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述epsps引物对的上游引物如seq id no：4所示，下游引物如seq id no：5所示。

技术总结
本发明公开了大豆GmSKT1基因及其在大豆抗豆卷叶螟中的应用，大豆GmSKT1基因，序列如SEQ ID NO：1所示。本发明通过将GmSKT1基因转移至大豆后，经过转基因植株的荧光定量分析和田间抗虫观察发现，GmSKT1基因能够在大豆植株上成功表达，转基因后的大豆能够提高大豆的抗豆卷叶螟的抗性，GmSKT1基因可以用于培育大豆抗豆卷叶螟品种，对于提高大豆的抗虫有着重要的意义。

技术研发人员：谭玉荣,陈东亮,曾维英,孙祖东,杨守臻,唐向民
受保护的技术使用者：广西壮族自治区农业科学院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29