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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植物基因工程和抗除草剂育种,更具体的说是涉及一种具有除草剂抗性的玉米accase突变型基因及其应用。
技术介绍
1、乙酰辅酶a羧化酶(acetyl-coa carboxylase,accase)能够催化乙酰辅酶a羧化成丙二酰辅酶a,进入脂肪酸从头合成或者油脂代谢,该步骤是脂肪酸从头合成的第一步,也是脂肪酸从头合成的限速步骤。生物体内的accase包括原核型和真核型,真核型的accase包括生物素羧化酶结构域、生物素羧基载体蛋白结构域和羧基转移酶结构域。原核型accase由bc、bccp、α-ct和β-ct四个亚基组成,其中bc、bccp和α-ct为核基因accc、accb和acca编码,β-ct为质体基因accd编码。整个催化反应过程包括,bccp在bc催化下,co2结合到生物素分子或羧基生物素,进一步在ct的催化下,转移到乙酰辅酶a形成丙二酰辅酶a。双子叶植物存在两种形式的accase,原核型的accase主要存在于叶绿体或质体中,真核型的accase主要存在胞质中,而单子叶禾本科植物只存在真核型accase,其脂肪酸生物合成在叶绿体(质体)中进行。
2、accase是化学除草剂的重要靶标,以accase作为靶标的除草剂能够抑制禾本科植物体内的脂肪酸合成。该类除草剂通过抑制真核型accase生成丙二酰辅酶a的羧化反应,抑制脂肪酸合成,有选择性的防除禾本科杂草,对阔叶作物安全。当前基于accase开发的抑制剂类除草剂大致分为三类,即芳氧苯氧丙酸酯类(aryloxyphenoxypropanoates,a
3、近年来,我国大力试点大豆玉米带状复合种植。然而,由于玉米是禾本科单子叶植物,大豆作为阔叶类双子叶植物,两者使用的茎叶除草剂对彼此都是致命的,如何在大田间作的同时不影响作物的生长而有效防治杂草是重要难题。
4、综上,如何提供一种大豆除草剂兼容抗性玉米是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术提供了一种具有除草剂抗性的玉米accase突变型基因及其应用。
2、为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:
3、一种具有除草剂抗性的玉米accase突变型基因,为野生型玉米zmacc1基因发生以下突变:第5491、5492位碱基发生突变,由c突变为t。
4、进一步的,其核苷酸序列如seq id no:1所示。
5、一种表达盒,包括上述的玉米accase突变型基因。
6、一种重组载体,包括上述的玉米accase突变型基因。
7、上述的玉米accase突变型基因、上述的表达盒或上述的重组载体,在玉米抗除草剂方面的应用。
8、进一步的,所述除草剂是accase抑制剂类除草剂。
9、进一步的,所述除草剂为精喹禾灵、精吡氟禾草灵或烯草酮。
10、一种使玉米获得除草剂抗性的方法,使玉米包含上述的玉米accase突变型基因。
11、经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本专利技术取得的有益效果为:本专利技术发现的突变型基因具有乙酰辅酶a羧化酶抑制剂类除草剂精吡氟禾草灵、精喹禾灵和烯草酮的耐性,将其应用到玉米大豆间作中,突变体材料表现出对除草剂良好的耐性。
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1.一种具有除草剂抗性的玉米ACCase突变型基因,其特征在于,为野生型玉米ZmACC1基因发生以下突变:第5491、5492位碱基发生突变,由C突变为T。
2.如权利要求1所述的玉米ACCase突变型基因,其特征在于,其核苷酸序列如SEQ IDNO:1所示。
3.一种表达盒,其特征在于,包括权利要求1或2任一所述的玉米ACCase突变型基因。
4.一种重组载体,其特征在于,包括权利要求1或2任一所述的玉米ACCase突变型基因。
5.权利要求1或2任一所述的玉米ACCase突变型基因、权利要求3所述的表达盒或权利要求4所述的重组载体,在玉米抗除草剂方面的应用。
6.如权利要求5所述的应用,其特征在于,所述除草剂是ACCase抑制剂类除草剂。
7.如权利要求6所述的应用,其特征在于,所述除草剂为精喹禾灵、精吡氟禾草灵或烯草酮。
8.一种使玉米获得除草剂抗性的方法,其特征在于,使玉米包含权利要求1或2任一所述的玉米ACCase突变型基因。
【技术特征摘要】
1.一种具有除草剂抗性的玉米accase突变型基因,其特征在于,为野生型玉米zmacc1基因发生以下突变:第5491、5492位碱基发生突变,由c突变为t。
2.如权利要求1所述的玉米accase突变型基因,其特征在于,其核苷酸序列如seq idno:1所示。
3.一种表达盒,其特征在于,包括权利要求1或2任一所述的玉米accase突变型基因。
4.一种重组载体,其特征在于,包括权利要求1或2任一所述的玉米accase突变型基...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱金洁,谢传晓,符晓,王南,刘昌林,祁显涛,徐孝洁,黄晶,
申请(专利权)人:中国农业科学院作物科学研究所,
类型:发明
国别省市:
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