鉴定、选择和产生炭疽茎腐病抗性作物的方法与

本领域涉及植物育种以及鉴定和选择对炭疽茎腐病(anthracnose stalk rot)具有抗性的植物的方法。提供了鉴定编码提供对炭疽茎腐病具有植物抗性的蛋白质的新颖基因的方法及其用途。这些疾病抗性基因通过育种、转基因修饰或基因组编辑可用于抗性植物的产生。对经由efs-web以文本文件提交的序列表的引用按照美国信息交换标准码(ascii)，该序列表的官方副本经由efs-web作为文本文件与本说明书同时提交，其中文件名为8931wopct seq listing_st25.txt，创建日期为2022年5月31日，并且大小为34kb。经由efs-web提交的该序列表是说明书的一部分并通过引用以其全文并入本文。背景技术：1、由真菌病原体禾生炭疽菌(colletotrichum graminicola(ces.)wils)(cg)引起的炭疽茎腐病(antrot)是玉蜀黍(maize，zea mays l.)中主要的茎腐病之一。由于产量、谷物重量和质量的显著下降，antrot成为主要关注的问题。未成熟植物死亡(中断籽粒灌浆)以及茎秆折断和倒伏(导致谷穗损失在田间)导致产量损失。antrot发生在所有的玉米种植区域中并且可能导致10％至20％的损失。2、虽然农民可以通过使用杀真菌剂抵抗真菌感染(如炭疽病)，但是这些杀真菌剂对环境具有副作用并且需要田间监测和诊断技术以确定哪种真菌引起感染，从而可以使用正确的杀真菌剂。如果可以将负责抗性的基因并入优良、高产种质中而不降低产量，则使用携带抗性的基因来源或转基因来源的玉米品系更具实用性。已经描述了cg抗性的基因来源(white，等人(1979)annu.corn sorghum res.conf.proc.[玉米高粱研究大会年鉴]34：1-15；carson.1981.sources of inheritance of resistance to anthracnose stalk rotof corn.[玉米炭疽茎腐病抗性的遗传来源]ph.d.thesis，university of illinois，urbana-champaign[伊利诺伊大学尚佩恩分校博士论文]；badu-apraku等人，(1987)phytopathology[植物病理学]77：957-959；toman等人1993.phytopathology[植物病理学]，83：981-986；cowen，n等人(1991)maize genetics conference abstracts[玉蜀黍遗传学会议摘要]33；jung，等人，1994.theoretical and applied genetics[理论与应用遗传学]，89：413-418)。然而，抗性的渗入可能非常复杂。3、通过使用与炭疽茎腐病抗性性状相关联的分子标记进行选择，允许仅基于子代的基因组成的选择。结果，植物育种可以更迅速地发生，由此产生商业上可接受的、对炭疽茎腐病具有更高水平的抗性的玉蜀黍植物。存在多个控制炭疽茎腐病抗性的qtl(例如4号染色体上的rcg1和rcg1b(wo 2008157432和wo 2006107931))，每个qtl对性状具有不同的作用。因此，令人希望的是提供用于鉴定和选择具有新赋予的或增强的炭疽茎腐病抗性的玉蜀黍植物的组合物和方法。这些植物可以用于育种程序中，以产生对炭疽茎腐病具有抗性的高产杂交体。持续需要疾病抗性植物和寻找疾病抗性基因的方法。技术实现思路1、提供了鉴定和选择对炭疽茎腐病具有抗性的植物的方法和组合物。2、在一个方面，本文提供了获得子代玉蜀黍植物的方法，所述子代玉蜀黍植物包含与炭疽茎腐病抗性相关联的标记等位基因。所述方法包括：a.提供玉蜀黍植物群体并且从所述玉蜀黍植物群体中的每一个玉蜀黍植物分离核酸；b.分析所述分离的核酸中的每一种核酸在10号染色体上是否存在与炭疽茎腐病抗性相关联的标记等位基因，其中所述标记等位基因包含：i.在seq id no：21的位置61的phm12处的“c”，ii.在seq id no：22的位置56的19705-9处的“t”，iii.在seq id no：23的位置51的19707-15处的“a”，iv.在seq id no：15的位置201的c01964-1处的“g”，v.在seq id no：16的位置201的c01957-1处的“t”，vi.在seq id no：24的位置51的sbd_inbreda_24处的“a”，vii.在seq id no：25的位置51的phm10处的“a”，以及viii.在seq id no：26的位置51的sbd_inbreda_109处的“a”；c.选择其中检测到所述标记等位基因的一个或多个玉蜀黍植物；d.将所选择的一个或多个玉蜀黍植物与一个或多个第二玉蜀黍植物杂交以获得包含所述标记等位基因的子代植物。3、在第二方面，本文提供了鉴定具有与增加的炭疽茎腐病抗性相关联的nlr04等位基因的植物的方法，所述方法包括：a.从玉蜀黍植物、植物细胞、或其种质中获得核酸样品；以及b.对所述样品进行包含以下的序列的筛选：(i).多核苷酸，所述多核苷酸编码：具有seq id no：30中所示的氨基酸序列的多肽；(ii).多核苷酸，所述多核苷酸包含seq id no：28中所示的序列；或(iii).(i)或(ii)的5cm内的一个或多个标记等位基因，所述一个或多个标记等位基因与(i)或(ii)连锁并相关联。例如，该方法可以包括对所述样品进行包含以下的标记等位基因的筛选：i.在seq id no：21的位置61的phm12处的“c”，ii.在seq id no：22的位置56的19705-9处的“t”，iii.在seq id no：23的位置51的19707-15处的“a”，iv.在seq id no：15的位置201的c01964-1处的“g”，v.在seq id no：16的位置201的c01957-1处的“t”，vi.在seq id no：24的位置51的sbd_inbreda_24处的“a”，vii.在seq id no：25的位置51的phm10处的“a”，以及viii.在seq id no：26的位置51的sbd_inbreda_109处的“a”。4、在另一方面，本文提供了增加植物中炭疽茎腐病抗性的方法，所述方法包括在植物中表达异源多核苷酸，所述异源多核苷酸编码具有与seq id no：30的氨基酸序列具有至少90％序列同一性的氨基酸序列的多肽；其中当与不包含所述异源多核苷酸的对照植物相比时，表达所述异源多肽的植物对所述植物中的炭疽茎腐病具有增加的抗性。在一个实例中，所述异源多核苷酸可操作地连接到异源启动子。5、在又另一方面，本文提供了鉴定nlr 04基因的等位基因变体的方法，其中所述等位基因变体与增加的对炭疽茎腐病的耐受性相关联，所述方法包括以下步骤：(a).获得植物群体，其中所述植物表现出不同水平的炭疽茎腐病抗性；(b).评估针对编码包含seq idno：30的蛋白质的多核苷酸序列的等位基因变异，或在调节编码所述蛋白质的多核苷酸的表达的基因组区域中的等位基因变异；(c).将等位基因变异与增加的炭疽茎腐病抗性相关联；以及(d).鉴定与增加的炭疽茎腐病抗性相关联的等位基因变体。6、在另一方面，本文提供了引入nlr 04基因的等位基因变体的方法，所述方法包括在内源nlr 04基因中引入突变，使得所述等位基因变体包含编码与seq id no：30具有至少90％同一性的蛋白质的多核苷酸序列并且所述等位基因变体与增加的炭疽茎腐病抗性相关联，其中使用锌指核酸酶、转录激活因子样效应核酸酶(talen)、crispr/cas系统或大范围核酸酶引入所述突变。7、本文还提供了重组dna构建体，所述重组dna构建体包含与至少一个调节序列可操作地连接的多核苷酸，其中所述多核苷酸包含核酸序列，所述核酸序列编码与seq id no：30具有至少90％、95％、96％、97％、98％、99％、100％序列同一性的氨基酸序列，并且其中所述等位基因变体与增加的炭疽茎腐病抗性相关联。例如，调节序列可以是在植物细胞中有功能的启动子。进一步提供了包含前述重组dna构建体的转基因植物、植物细胞或其种子。8、序列表简述9、序列表说明10、11、