一个具F-box结构域的基因TaFBK1及其表达载体和应用制造技术

本发明专利技术属于基因工程领域，公开了一个具F-box结构域的基因TaFBK1及其表达载体和应用。具F-box结构域基因TaFBK1的cDNA序列为SEQ ID NO.1及其编码的氨基酸序列为SEQ ID NO.2。该基因来自普通小麦(Triticum asetivum L.)92R137。TaFBK1在抗条锈病小麦品种92R137中受条锈菌诱导表达增强，且表达水平远高于在感病小麦品种扬麦158中的表达水平。将该基因插入pBI220获得过量表达载体，并转化感条锈病小麦品种扬麦158，阳性转化植株的T1代抗条锈病鉴定结果表明TaFBK1的过量表达可以提高感条锈病小麦品种对条锈病的抗性。

【技术实现步骤摘要】
一个具F-box结构域的基因TaFBK1及其表达载体和应用
本专利技术属于基因工程领域，公开了一个具F-box结构域的基因TaFBK1及其表达载体和应用。
技术介绍
小麦(TriticumaestivumL.)是世界上种植面积最大的粮食作物，也是我国重要的粮食作物，小麦的高产稳产关系着我国的粮食安全。小麦条锈病是由小麦条锈菌(Pucciniastriiformisf.sp.tritic)侵染引起的气传性真菌病害，其发生部位主要是叶片，其次为叶鞘和茎，穗部颖壳和芒上亦可发生。小麦条锈病分布非常广泛，世界上主要的产麦国家如美国、中国、印度、俄罗斯、加拿大、巴基斯坦、澳大利亚以及西欧一些国家，小麦条锈病都是重要的病害，可以说有小麦栽培的地方均有小麦条锈病的发生。在我国，小麦条锈病主要发生在西北、华北和西南各省、自治区。该病害常造成小麦严重减产，甚至颗粒无收。建国以来，我国曾发生16次中等规模、10次较大规模的小麦条锈病流行，尤其是1950、1964、1990和2002年的大流行，分别导致小麦损失产量达60、32、26.5和13亿公斤，2005年更是波及全国14个省区，发生面积达5700多万亩。由于小麦条锈病严重威胁着小麦高产与稳产且具有流行频率高、爆发性强、传播速度快、发生范围广、预防难度大等特点，因此加强小麦条锈病抗病新基因的挖掘利用以及抗病遗传基础的理论研究，选育抗条锈病品种，从而有效防治小麦条锈病大面积流行刻不容缓。南京农业大学细胞遗传研究所利用四倍体圆锥小麦与二倍体簇毛麦杂交，再与普通小麦回交多代后，选育出了普通小麦-簇毛麦易位系92R137，自1994年进入国内育种利用以来，在四川、云南、陕西等条锈病常发区进行了多年种植，对条锈病表现出了稳定的高度抗性，尤其是对小麦条锈菌优势小种条中29、30、32表现高抗-免疫。遗传分析表明，92R137中的抗性由单基因控制，并呈显性遗传，该基因来自圆锥小麦，被国际小麦基因命名委员会命名为Yr26。Yr26是一个具有重要应用价值的抗条锈病基因资源，成功克隆该基因或其抗病途径中的某些关键基因，则可以为利用转基因手段培育出抗条锈病转基因小麦新品种奠定坚实基础。本专利技术利用小麦基因芯片技术从转录组水平上了解小麦与条锈菌互作的基因表达特征，从中筛选了一个含Yr26材料中特异上调表达的基因TaFBK1，将该基因转入感条锈病小麦品种扬麦158中使基因超量表达，可显著提高小麦的条锈病抗性。本专利技术提供的TaFBK1基因超量表达载体为开展抗条锈病小麦基因工程育种提供基础。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种具F-box结构域的基因TaFBK1的表达载体和应用。本专利技术的目的可通过如下技术方案实现：具F-box结构域的基因TaFBK1来自普通小麦(TriticumasetivumL.)92R137，其核苷酸序列为SEQIDNO.1。该具F-box结构域的基因的蛋白质为TaFBK1，其氨基酸序列为SEQIDNO.2。含有所述的具F-box结构域的基因TaFBK1的重组表达载体。所述的重组表达载体优选以pBI220为出发载体，将TaFBK1基因插入pBI220的SmaI和KpnI酶切位点间所得。所述的含具F-box结构域的基因TaFBK1的表达载体在构建抗条锈病小麦品种中的应用。有益效果本专利技术从小麦中克隆得到了一个具F-box结构域的基因TaFBK1及其所编码的蛋白质TaFBK1，该基因在含有抗条锈病基因Yr26的小麦92R137中受条锈菌诱导表达，而在不含有抗条锈病基因Yr26的小麦扬麦158中不受条锈菌诱导表达。将其插入表达载体pBI220，得到的该基因的过量表达载体导入感病小麦品种中，可以提高感条锈病小麦品种对条锈病的抗性。TaFBK1用于基因工程育种，将其导入易感条锈病小麦品种中，能够提高小麦的条锈病抗性。附图说明图1利用Q-PCR分析TaFBK1在抗条锈病92R137和感条锈病扬麦158中的表达横坐标0、6、12、24、48、72表示条锈菌诱导0小时、6小时、12小时、24小时、48小时、72小时的小麦叶片样品。图2TaFBK1超量表达载体的构建A：植物表达载体pBI220；B：pBI220:TaFBK1表达载体图3pBi220:TaFBK1部分转基因植株T0代PCR分子鉴定1-12：转基因植株(2，5，9，12为阳性植株，其余为阴性植株)，13：水对照，14：质粒对照，15：扬麦158对照，M：DL2000DNA标准分子量图4TaFBK1转化扬麦158的T0代阳性植株的条锈病抗性鉴定A：T1-28株系中分离的部分抗性单株的抗性鉴定1：抗病对照92R137，2：T1-28-1，3：T1-28-2，4：T1-28-3，5：感病对照扬麦158B：T1-30株系中分离的部分抗性单株抗性鉴定1：抗病对照92R137，2：T1-30-1，3：T1-30-2，4：T1-30-3，5：感病对照扬麦158具体实施方式实施例192R137中受条锈菌诱导表达的具F-box结构域基因TaFBK1的克隆92R137是南京农业大学用四倍体圆锥小麦(Triticumturgitum)与二倍体簇毛麦(Haynaldiavillosa)杂交后的双二倍体再与六倍体普通小麦多次回交后创造出的易位系(Chen,P.D.,Qi,L.L.,Zhou,B.,S.Z.Zhang,D.J.Liu.1995Developmentandmolecularcytogeneticanalysisofwheat-Haynaldiavillosa6VS/6ALtranslocationlinesspecifyingresistancetopowderymildew.TAG,(91):1125-1128.)。92R137的1B染色体上含有抗小麦条锈病基因Yr26，该基因对强毒性小种条中29、31、32等优势小种的抗性达到高抗-免疫水平(ChunmeiWang,YipingZhang,DejunHan,ZhenshengKang,GuipingLi,AizhongCao,PeiduChen.SSRandSTSmarkersforwheatstriperustresistancegeneYr26.Euphytica,2008,159:359-366.)。为了克隆Yr26抗病途径中的抗病相关基因，本实验室在前期研究中，采用基因芯片杂交法筛选抗条锈病小麦92R137与感条锈病小麦扬麦158中的差异表达基因。具体流程如下：将抗条锈病小麦92R137的种子和感条锈病小麦扬麦158的种子播于培养皿中发芽，露白后移栽到盆钵，一叶期把从感条锈病小麦材料上搜集的条锈菌孢子接种到苗上进行诱导，并于接种后12和36小时取样，分别提取RNA(用Invitrogen公司的Trizol试剂提取)，形成两个实验组R12(92R137诱导12小时的样品)、R36(92R137诱导36小时的样品)和两个对照组S12(扬麦158诱导12小时的样品)、S36(扬麦158诱导36小时的样品)。两个实验组和两个对照组的RNA样品分别用SuperscriptTMII反转录成cDNA(试剂盒购自Gibco/BRL,Gaithersburg,MD,USA)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
具F‑box结构域的基因TaFBK1，来自普通小麦(Triticum asetivum L.)92R137，其ORF序列如SEQ ID NO.1所示。

【技术特征摘要】
1.具有F-box结构域的基因TaFBK1，来自普通小麦（TriticumasetivumL.）92R137，其ORF序列如SEQIDNO.1所示。2.权利要求1所述的基因TaFBK1编码的蛋白质，其氨基酸序列为SEQIDNO.2。3.含有权利要求1所述的基因TaFBK1的重组表达载体...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹爱忠，葛帅，刑书娟，邢莉萍，蒋正宁，张国琴，王秀娥，陈佩度，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32