小麦抗条锈病相关蛋白TabZIP74及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开了小麦抗条锈病相关蛋白TabZIP74及其编码基因与应用。本发明专利技术公开的小麦抗条锈病相关蛋白为A1)或A2)：A1)氨基酸序列是序列2的蛋白质；A2)将序列表中序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与序列2所示蛋白质具有相同功能的蛋白质。实验证明，将本发明专利技术的抗条锈病相关蛋白的编码基因干涉后可以降低植物对条锈病的抗病性，可获得对条锈病抗性降低的转基因植株，以作为筛选防止植物条锈病药物的模型植物。本发明专利技术抗条锈病相关蛋白及其基因对培育抗条锈病植物具有重要的意义，适合于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
小麦抗条锈病相关蛋白TabZIP74及其编码基因与应用
本专利技术属于生物
，更具体地，本专利技术涉及小麦抗条锈病相关蛋白TabZIP74及其编码基因与应用。
技术介绍
小麦是一种禾本科谷物，其为世界上仅次于水稻的第二大粮食作物。我国是世界上小麦生产与消费大国,常年种植面积为2400万公顷左右,年产量近1.3亿吨。小麦条锈病是由小麦条锈菌(Pucciniastriiformisf.sptritici)引起的一种世界性气传病害，也是我国发生范围最广、危害程度最重的麦类病害之一，一般减产20％～30％，最严重时几乎颗粒无收。选育抗病品种才是防治小麦条锈病最经济、安全、有效的方法。当前，通过基因工程育种获得具有抗病性的作物品种是一种行之有效的方法。而该方法中最关键的技术瓶颈问题是有效抗病基因的筛选与功能发现。转录水平的调控是基因表达调控最关键的步骤，转录因子在内源激素和外源刺激的信号传导过程中发挥重要的作用，参与许多基因在不同条件下、不同时期表达调控，它们在植物的生长、发育以及对外界的各种生物和非生物因子的胁迫作出应答中起关键调控作用，因而转录因子成为人们研究的重点领域之一。转录因子在真核生物的发育、适应逆境因子等过程中起着非常重要的作用，而转录因子本身的表达也受到各种方式的调控。植物各种诱导型基因的表达主要受相应特定转录因子在转录水平上调控，这种转录水平上的调控在植物防卫和抗逆反应中起非常重要的作用。bZIP(basic-domainleucine-zipper)转录因子是一类普遍存在于动植物及微生物中的最大的一类转录因子，因其碱性亮氨酸拉链bZIP基元(motif)得名，bZIP基元的长度大约为60-80个氨基酸。bZIP转录因子在N端含有与特异DNA序列相结合的碱性结构域，该区域由16个氨基酸组成，其中包括一个核定位信号区(N)和一个保守的N-x7-R/K结构区，结构分析表明，这些N-x7-R/K结构区内的碱性氨基酸构成一个α-螺旋结构，与DNA大沟结合，碱性结构区决定与bZIP蛋白结合的DNA特异性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种小麦抗条锈病相关蛋白及其编码基因与应用。本专利技术提供的抗条锈病相关蛋白来源于普通小麦(TriticumaestivmL.)，为如下A1)或A2)：A1)氨基酸序列是序列2的蛋白质；A2)将序列表中序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与序列2所示蛋白质具有相同功能的蛋白质。序列表中序列2由302个氨基酸残基组成。为了使A1)中的蛋白便于纯化，可在由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。表1.标签的序列标签残基序列Poly-Arg5-6(通常为5个)RRRRRPoly-His2-10(通常为6个)HHHHHHFLAG8DYKDDDDKStrep-tagII8WSHPQFEKc-myc10EQKLISEEDL上述A1)或A2)中的蛋白可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述A2)中蛋白质的编码基因可通过将序列表中序列1自5′末端第5-913位核苷酸所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个核苷酸对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上表1所示的标签的编码序列得到。与所述抗条锈病相关蛋白相关的生物材料在调控植物抗病性中的应用，也属于本专利技术的保护范围；所述生物材料为下述B1)至B9)中的任一种：B1)编码所述抗条锈病相关蛋白的核酸分子；B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B2)所述表达盒的重组载体；B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组微生物；B5)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系；B6)含有B1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有B2)所述表达盒的转基因植物组织；B7)含有B1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有B2)所述表达盒的转基因植物器官；B8)抑制所述抗条锈病相关蛋白编码基因表达的核酸分子；B9)含有B8)所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因植物细胞系。其中，所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA或hnRNA等。上述应用中，B1)所述核酸分子可为如下1)或2)或3)或4)：1)编码序列是序列表中序列1的第5-913位的cDNA分子或DNA分子；2)序列表中序列1所示的cDNA分子或DNA分子；3)与1)或2)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码所述抗条锈病相关蛋白的cDNA分子或DNA分子；4)在严格条件下与1)或2)限定的核苷酸序列杂交，且编码所述抗条锈病相关蛋白的cDNA分子或DNA分子。这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。上述严格条件可为在0.1×SSPE(或0.1×SSC)，0.1％SDS的溶液中，在65℃条件下杂交并洗膜。B8)所述核酸分子具体可为与序列表中序列1的第5-913位核苷酸所示的DNA分子中任一片段反向互补的DNA分子，如与序列表中序列1的第735-913位核苷酸所示的DNA片段反向互补的DNA分子。B9)所述重组载体可为pCaBS-γ-bZIP-VIGS，所述pCaBS-γ-bZIP-VIGS为利用限制性内切酶在pCaBS-γ载体的多克隆位点中反向插入序列表中序列1的第735-913位所示的DNA片段得到的重组载体。所述限制性内切酶可为ApaI。所述微生物具体可为酵母、细菌、藻或真菌。所述细菌可为农杆菌，如农杆菌EHA105。B9)所述重组微生物可将所述pCaBS-γ-bZIP-VIGS导入所述微生物中得到。所述转基因细胞系、转基因植物组织和转基因植物器官均不包括植物的繁殖材料。上述应用中，所述植物可为单子叶植物或双子叶植物。所述单子叶植物可为禾本科植物。所述禾本科植物可为小麦，如小麦丰产3号。所述抗病性可为条锈病抗性。所述条锈病可为由小麦条锈菌引发的病害，如条锈菌生理小种CYR32引发的病害。本专利技术还提供了培育感病性转基因植物的方法，所述方法包括：抑制目的植物中所述抗条锈病相关蛋白的编码基因的表达得到抗病性低于所述目的植物的感病性转基因植物。所述目的植物可为单子叶植物或双子叶植物。所述单子叶植物可为禾本科植物。所述禾本科植物可为小麦，如小麦丰产3号。所述降低目的植物中所述抗条锈病相关蛋白的编码基因的表达是通过将与序列表中序列1的第735-913位核苷酸所示的DNA片段反向互补的DNA分子导入所述目的植物实现的。与序列表中序列1的第735-913位核苷酸所示的DNA片段反向互补的DNA分子通过BMSV病毒导入所述目的植物中。所述抗病性为条锈病抗性。所述条锈病可为由小麦条锈菌引发的病害，如条锈菌生理小种CYR32引发的病害。实验证明，将本专利技术的抗条锈病相关蛋白的编码基因干涉(即抑制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.抗条锈病相关蛋白在调控植物抗病性中的应用；所述抗条锈病相关蛋白为如下A1)或A2)：A1)氨基酸序列是序列2的蛋白质；A2)将序列表中序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与序列2所示蛋白质具有相同功能的蛋白质。

【技术特征摘要】
1.抗条锈病相关蛋白在调控植物抗病性中的应用；所述抗条锈病相关蛋白为如下A1)或A2)：A1)氨基酸序列是序列2的蛋白质；A2)将序列表中序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与序列2所示蛋白质具有相同功能的蛋白质。2.与权利要求1中所述抗条锈病相关蛋白相关的生物材料在调控植物抗病性中的应用；所述生物材料为下述B1)至B9)中的任一种：B1)编码权利要求1中所述抗条锈病相关蛋白的核酸分子；B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B2)所述表达盒的重组载体；B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组微生物；B5)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系；B6)含有B1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有B2)所述表达盒的转基因植物组织；B7)含有B1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有B2)所述表达盒的转基因植物器官；B8)抑制权利要求1中所述抗条锈病相关蛋白编码基因表达的核酸分子；B9)含有B8)所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因植物细胞系。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：B1)所述核酸分子为如下1)或2)或...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺瑞明，王凤涛，李媛媛，冯晶，徐世昌，
申请(专利权)人：中国农业科学院植物保护研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11