抗病转TaOMT-A基因小麦的培育方法及相关生物材料与应用技术

本发明专利技术公开了抗病转TaOMT‑A基因小麦的培育方法及相关生物材料与应用。本发明专利技术首先保护一种蛋白质，获自小麦种质CI12633，命名为TaOMT‑A蛋白，为如下(a)或(b)或(c)：(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)在(a)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；(c)由序列表中序列4所示的氨基酸序列组成的蛋白质。编码TaOMT‑A蛋白的基因也属于本发明专利技术的保护范围。本发明专利技术还保护一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤：将TaOMT‑A基因导入目的植物中，得到对纹枯病的抗性高于目的植物的转基因植物。本发明专利技术的培育抗病性提高的转基因植物的方法具有重要的理论及实际意义，在植物的遗传改良中将发挥重要作用。

Method for breeding resistant transgenic wheat with TaOMT A gene and related biological materials and Application

The invention discloses a cultivation method of disease resistant transgenic wheat TaOMT gene A and related biological materials and application. The invention firstly protect a protein from Wheat Germplasm CI12633, named TaOMT A protein, as follows (a) or (b) or (c): (a) amino acid sequence by the sequence 2 in the sequence table shown in protein; (b) in N (a) or end and C / end connected to the tag fusion protein; (c) amino acid sequence by the sequence 4 in the sequence table shown in protein. The scope of protection TaOMT encoding the A protein gene of the invention also belong to. The present invention is a method of protecting the cultivation of transgenic plants, which includes the following steps: TaOMT A gene into target plants, transgenic plants were resistant to sheath blight than to plants. The method of transgenic plants with improved resistance to disease has important theoretical and practical significance and will play an important role in the genetic improvement of plants.

【技术实现步骤摘要】
抗病转TaOMT-A基因小麦的培育方法及相关生物材料与应用
本专利技术涉及抗病转TaOMT-A基因小麦的培育方法及相关生物材料与应用。
技术介绍
小麦(Triticumaaestivum)是人类赖以生存的四大作物之一，世界上1/3以上的人口以小麦为主食，小麦的产量与品质直接影响着人类的生存与生活质量。随着耕作制度、肥水条件和气候条件等因素的改变，土传病害纹枯病在我国小麦生产区呈加重发生态势,已成为制约小麦高产、稳产的重要因素之一。小麦纹枯病，也称为小麦尖眼斑病(wheatsharpeyespot)，是一种世界性小麦土传真菌病害,主要由腐生营养型真菌-禾谷丝核菌(Rhizoctoniacerealis)或立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani)融合群引起。我国小麦纹枯病主要病原真菌为禾谷丝核菌。纹枯病一般发生地块可使小麦减产10％～30％，严重地块则使小麦减产40％以上。据全国农技推广站报道，2005-2016年我国有1亿-1.4亿亩小麦遭受纹枯病侵害，经济损失数十亿元以上，已成为我国小麦主产区小麦第一大土传病害。因此，选育和推广抗病小麦新品种是防治小麦病害流行的最经济、安全和有效的途径，对于保证我国小麦高产、稳产非常重要。然而，由于理想的小麦抗病种质资源匮乏，小麦纹枯病抗性由多基因控制，常规育种方法在选育抗纹枯病小麦品种方面的研究进展缓慢。分子生物学和基因工程的发展为植物抗性育种开辟了一条新途径。植物抗性蛋白基因的分离克隆与功能分析，对阐明植物抗病防御机制、有效地进行分子育种研究十分必要，已成为国内外植物科学研究的热点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供抗病转TaOMT-A基因小麦的培育方法及相关生物材料与应用。本专利技术首先保护一种蛋白质，获自小麦种质CI12633，命名为TaOMT-A蛋白，为如下(a)或(b)或(c)：(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)在(a)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；(c)由序列表中序列4所示的氨基酸序列组成的蛋白质。所述标签见表1。表1标签的序列TaOMT-A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。编码TaOMT-A蛋白的基因也属于本专利技术的保护范围。编码TaOMT-A蛋白的基因命名为TaOMT-A基因。TaOMT-A基因具体为如下(1)或(2)或(3)的DNA分子：(1)编码区如序列表中序列1第62-1132位核苷酸所示的DNA分子；(2)序列表中序列1所示的DNA分子；(3)序列表中序列3所示的DNA分子。本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本专利技术提供的TaOMT-A基因进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本专利技术提供的TaOMT-A基因具有87％或者更高同一性的核酸，只要编码TaOMT-A蛋白且具有TaOMT-A蛋白的功能，均是衍生于本专利技术的核苷酸序列并且等同于本专利技术的序列。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”包括与本专利技术提供的TaOMT-A基因具有86％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。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。含有所述TaOMT-A基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系、转基因植物组织、转基因植物器官或重组微生物均属于本专利技术的保护范围。所述表达盒自上游至下游依次包括启动子、TaOMT-A基因和终止子。进一步，所述表达盒还可包括增强子。可用于本专利技术的启动子包括但不限于：组成型启动子，组织、器官和发育特异的启动子，诱导型启动子。启动子的例子包括但不限于：花椰菜花叶病毒的组成型启动子35S，来自西红柿的创伤诱导型启动子，亮氨酸氨基肽酶("LAP",Chao等人(1999)PlantPhysiol120：979-992)，来自烟草的化学诱导型启动子，发病机理相关1(PR1)(由水杨酸和BTH(苯并噻二唑-7-硫代羟酸S-甲酯)诱导)，西红柿蛋白酶抑制剂II启动子(PIN2)或LAP启动子(均可用茉莉酮酸甲酯诱导)，热休克启动子(美国专利5，187，267)，四环素诱导型启动子(美国专利5，057,422)，种子特异性启动子[如谷子种子特异性启动子pF128(CN101063139B(中国专利200710099169.7))，种子贮存蛋白质特异的启动子(例如，菜豆球蛋白、napin,oleosin和大豆betaconglycin的启动子(Beachy等人(1985)EMBOJ.4：3047-3053))]。它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用。此处引用的所有参考文献均全文引用。可用于本专利技术的终止子包括但不限于：农杆菌胭脂碱合成酶终止子(NOS终止子),花椰菜花叶病毒CaMV35S终止子,tml终止子,豌豆rbcSE9终止子和胭脂氨酸和章鱼氨酸合酶终止子(参见，例如：Odell等人(I985)Nature313:810；Rosenberg等人(1987)Gene,56:125；Guerineau等人(1991)Mol.Gen.Genet,262:141；Proudfoot(1991)Cell,64:671；Sanfacon等人GenesDev.,5:141；Mogen等人(1990)PlantCell,2:1261；Munroe等人(1990)Gene,91:151；Ballad等人(1989)NucleicAcidsRes.17:7891；Joshi等人(1987)NucleicAcidRes.,15:9627)。可用现有的植物表达载体构建含有TaOMT-A基因的重组载体。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。如pWMB123、pAHC25、pAHC20、pBin438、pCAMBIA1302、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301、pCAMBIA1300、pBI121、pCAMBIA1391-Xa或pCAMBIA1391-Xb(CAMBIA公司)等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3′端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3′端，如农杆菌冠瘿瘤诱导(Ti)质粒基因(如胭脂碱合成酶基因Nos)、植物基因(如大豆贮存蛋白基因)3′端转录的非翻译区均具有类似功能。使用本专利技术的基因构建重组表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(GUS基因、萤光素酶基因等)、抗生素的标记基因(如赋予对卡那霉素和相关抗生素抗性的nptII基因，赋予对除草剂膦丝菌素抗性的bar基因，赋予对抗生素潮霉素抗性的hph基因，和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蛋白质，为如下(a)或(b)或(c)：(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)在(a)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；(c)由序列表中序列4所示的氨基酸序列组成的蛋白质。

【技术特征摘要】
1.一种蛋白质，为如下(a)或(b)或(c)：(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)在(a)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；(c)由序列表中序列4所示的氨基酸序列组成的蛋白质。2.编码权利要求1所述蛋白质的基因。3.如权利要求2所述的基因，其特征在于：所述基因为如下(1)或(2)或(3)的DNA分子：(1)编码区如序列表中序列1第62-1132位核苷酸所示的DNA分子；(2)序列表中序列1所示的DNA分子；(3)序列表中序列3所示的DNA分子。4.含有权利要求2或3所述基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系、转基因植物组织、转基因植物器官或重组微生物。5.权利要求1所述蛋白质的应用，为如下(d1)或(d2)或(d3)或(d4)：(d1)调控植物对纹枯病的抗性；(d2)调控小麦对纹枯病的抗性；(d3)提高植物对纹...

【专利技术属性】
技术研发人员：张增艳，王敏霞，祝秀亮，王轲，叶兴国，
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：北京,11