烟草花叶病毒属抗性茄科植物制造技术

本发明专利技术涉及属于茄科(Solanaceae)的植物，诸如碧冬茄属(Petunia)和/或舞春花属(Calibrachoa)的植物，并且特别是碧冬茄属植物，所述植物对植物病原体烟草花叶病毒属(Tobamovirus)具有抗性，所述植物病原体烟草花叶病毒属包括植物病原体烟草花叶病毒、番茄花叶病毒、烟草轻型绿花叶病毒和辣椒轻型斑驳病毒。本发明专利技术还涉及用于鉴定茄科的烟草花叶病毒属抗性植物的方法。具体地，本发明专利技术涉及属于茄科的植物，所述植物对烟草花叶病毒属具有抗性并且所述植物在其基因组中包含SEQ ID No.1和/或SEQ ID No.3。No.3。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烟草花叶病毒属抗性茄科植物
[0001]描述
[0002]本专利技术涉及属于茄科(Solanaceae)的植物，诸如碧冬茄属(Petunia)和/或舞春花属(Calibrachoa)的植物，并且特别是碧冬茄属植物，所述植物对植物病原体烟草花叶病毒属(Tobamovirus)具有抗性，所述植物病原体烟草花叶病毒属包括植物病原体烟草花叶病毒、番茄花叶病毒、烟草轻型绿花叶病毒和辣椒轻型斑驳病毒。本专利技术还涉及用于鉴定茄科的烟草花叶病毒属抗性植物的方法。
[0003]烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)是烟草花叶病毒属的一种植物病原体物种，感染来自30个科的至少199种不同的植物物种；然而茄科作物从疾病遭受的损失最大。由于TMV容易传播，爆发可以相对快速地建立。据报道，烟草花叶病毒(TMV)感染导致产量和质量下降，作物价值损失60％。据估计，在1960年和1965年之间，TMV每年导致北卡罗来纳州的烤烟损失100万美元。在2000年，TMV导致北卡罗来纳州烟草产量估计损失1.4％，造成1070万美元的损失。
[0004]TMV、番茄花叶病毒(Tomato mosaic virus,ToMV)、烟草轻型绿花叶病毒(Tobacco mild green mosaic virus,TMGMV)和辣椒轻型斑驳病毒(epper mild mottle virus,PMMoV)是可感染茄科作物的烟草花叶病毒属中最常见的病毒。烟草花叶病毒通过机械作用传播，并且能够在种子表面或土壤中存活一年以上的时间段，并且即使在高温下也能保持传染性。
[0005]TMV能够侵入植物的几乎所有组织，除了根和芽尖以及生殖细胞。感染后，植物不能克服病毒感染，但感染通常不会通过种子传给子代幼苗。只有一小部分子代幼苗通过移植过程中幼苗与病毒污染的种皮的摩擦而显示出遗传病毒感染。
[0006]在缺乏N基因的烟草栽培品种中，TMV复制和全身地移动，导致植物生长减缓和花叶病症状，其特征是浅绿色和深绿色叶组织的混合区域。相比之下，含N烟草的TMV感染在病毒感染部位产生细胞死亡，并且病毒粒子被限制在紧紧围绕坏死病灶的区域。
[0007]已在茄科的若干物种诸如烟草、辣椒(pepper)、番茄、茄子、曼陀罗(Datura)、酸浆属(Physalis)、碧冬茄属(Petunia)和舞春花属(Calibrachoa)中报道了烟草花叶病毒属感染。文献中已经描述了烟草、辣椒和番茄对烟草花叶病毒属的自发抗性，其中一个或更多个抗性基因被鉴定为这种差异的基础。
[0008]植物对TMV的抗性机制的特征是一种过敏反应(hypersensitive response,HR)，随后是通过植物抗性基因和病毒无毒基因之间的相互作用而引发的一种通用全身获得性抗性(systemic acquired resistance,SAR)。这种防御机制通过在感染部位周围形成局部坏死病灶来防止病毒扩散。
[0009]TMV感染的烟草植物在19世纪中叶第一次被描述为带有传染性花叶病或叶斑病。当时对这种致病因子知之甚少，并且它被命名为烟草花叶病。进一步的研究表明，这种疾病是由病毒引起的，并导致在心叶烟(Nicotiana glutinosa)中鉴定出TMV抗性基因N(用于坏死损伤反应)。目前，N基因是对若干烟草花叶病毒属毒株唯一且最佳表征的抗性基因。N基因具有单显性作用模式，该模式包括通过选择性剪接编码两种转录物(NS和NL)。在TMV感染
前和感染后的最初几小时，NS转录物占优势，而NL转录物在感染后的4至8小时占优势。对于完全抗性，在TMV感染之前和之后，NS与NL转录物之间的平衡是重要的。
[0010]在番茄中，描述了无症状植物，尽管它们的组织中存在TMV。随后鉴定了若干基因，它们赋予番茄对TMV和番茄花叶病毒(ToMV)的抗性。第一种被描述的抗性基因是Tm1，紧接着发现了Tm2。后来发现了第三种基因，命名为Tm-2
a
或Tm-22。所有三种抗性基因都具有显性作用模式。Tm-22是Tm-2的等位基因，并且在四个氨基酸上不同。它也是最持久和最广泛使用的，因为很少有ToMV分离株能够逃避其抗性，而那些逃避其抗性的分离株通常毒性较低。
[0011]在辣椒中，在1934年筛选辣椒(Capsicum annuum)和灌木状辣椒(Capsicum frutescens)的18个栽培品种时，首次描述了TMV抗性。接种TMV后，塔巴斯科辣椒(Tabasco pepper)植物显示出坏死的局部病变，随后受感染的叶片脱落(目前定义为过敏反应)，而其他辣椒栽培品种在全身性感染期间显示出继发性斑驳。进一步的研究导致鉴定出辣椒中的两种TMV抗性基因；一种显性基因，命名为L，代表局部病变反应，和一种次要抗性基因，命名为l
i
。目前，表征了五种L基因等位基因(L1、L2、L3、L4和L1a)。除了L1a表现出不同的温度敏感性外，每一种都表现出提供对不同TMV致病型的抗性。
[0012]此外，WO 2007/097574公开了一种与枸杞果辣椒(Capsicum chacoense)对TMV的抗性高度相关的分子标志物。通过外推，此申请还公开了该标志物在其他作物，诸如黄瓜、西瓜、红辣椒、甜瓜、大白菜、烟草、碧冬茄属、棉花和蔷薇属植物中具有预测性。
[0013]由抗性基因赋予的对烟草花叶病毒属的抗性通常不是绝对的。例如，在番茄中，已知Tm2-2杂合的植物一般比纯合体抗性低，Tm2-2介导的抗性是剂量依赖性的，并且在番茄(基于Tm-1和Tm2-2)和烟草(基于N)两者中，在较高温度抗性较低。在杂合体中，全身性坏死的发生率随着接种时的年龄而降低，随着暴露于高温的时间长度而增加，并且随着接种后热应激的时间间隔而降低。尽管同一基因具有多效性效应，但不同的抗性代表可能具有不同的潜在遗传。例如，在番茄中，目视症状和对TMV复制的抑制受到Tm1抗性基因的不同影响，因为症状以显性方式被抑制，而TMV增殖是剂量依赖性的。
[0014]在碧冬茄属中，TMV的感染自然地发生，并且TMV的爆发确实发生，并且已知它们影响了总计15％的美国市场，并且英国个体种植者由于原种(stock)的破坏已经遭受了高达10万美元的损失。
[0015]在无性繁殖的作物中，收获插条时病毒传播的风险很高。有若干降低园艺和花卉栽培中传播TMV的风险的方法。除了基本的卫生措施，诸如佩戴一次性手套、在指定的区域工作和禁止在温室里吸烟，还使用了化学控制。在番茄中，消毒剂诸如2％Virkon和10％Chlorox，以及来苏儿全能清洁剂(Lysol all-purpose cleaner)和脱脂奶粉(20％)有效防止机械传播TMV。在碧冬茄属中，用相似的剂处理剃刀片对防止TMV传播非常有效。然而，这些措施都不能完全地限制病毒的传播，更不能防止TMV的出现，特别是考虑到病毒粒子的高度持久性质。
[0016]受TMV感染的碧冬茄属植物可表现出若干症状，诸如叶片花叶状、褪绿脱落、叶脉透化、叶和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】bonjardinensis、Petunia exserta、Petunia guarapuavensis、Petunia inflata、Petunia integrifolia、Petunia interior、Petunia ledifolia、Petunia littoralis、Petunia mantiqueirensis、Petunia occidentalis、Petunia patagonica、Petunia reitzii、Petunia riograndensis、Petunia sax...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰内斯，
申请(专利权)人：多盟集团公司，
类型：发明
国别省市：