【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分子生物学，具体涉及小麦抗病相关蛋白tamtase在调控小麦茎基腐病害抗性中的应用。
技术介绍
1、作物病害是制约农业安全生产的关键因素，其严重威胁粮食产量和品质。在农业生产方面，合理安排布局作物品种抗性是提高粮食产量、促进作物稳产和优质的重要保障，最经济、有效的控制病害的手段。受各种生物和非生物胁迫，小麦产量与品质的稳定受到制约，育种家一直致力于培育兼抗生物与非生物胁迫的小麦品种。然而，常规小麦育种周期十分漫长，育成一个新品种一般需要7-8年的时间，将高产、抗逆、高品质等优良性状综合到一起则更加困难。小麦经过几百万年的驯化，丢失了许多优良的抗逆基因，品种间杂交往往只是反复利用仅有的抗逆基因。而通过远缘杂交引入新的优良基因，且不改变原有优良性状，具有一定难度和较长育种周期。转基因技术可以将其他物种的抗逆关键基因直接导入到综合性状优良的小麦品种，定向改造其抗逆性能，可以在较短时间内培育出既抗逆，综合性状又好的新品系。因此，充分发掘和利用抗逆基因，对提高作物的产量与品质提供了全新思路，对保障国家粮食安全和农业可持续发展具有重要意义。
2、镰刀菌茎基腐病（fcr）在全世界干旱、半干旱地区的禾本科植物上均有发生，包括小麦、燕麦和大麦。中国在2011年首次报道假禾谷镰刀菌（ fusarium pseudograminearum）引起河南省小麦的茎基腐病。当气候干燥，实行免耕耕作模式和小麦连作后，小麦茎基腐病发生严重，目前已经成为小麦生产上的长期性难题。小麦茎基腐病（fcr）的症状表现为
3、小麦作为世界上最重要的作物之一，维护其产量的稳定和品质的提高是保障国家粮食安全的基础。对于小麦fcr相关基因的挖掘在小麦上已经有所报道，然而，这些遗传位点或基因对防止普通小麦fcr的影响有限。因此，需要克隆和聚合更多的fcr抗性基因，以控制小麦fcr对小麦产量和品质的威胁。目前在生产上，对小麦fcr 的防治方法多种多样，包括化学拌种、合理施肥、轮作、种植抗病品种等。农业防治的基本思路是控制田间病原菌的基数，创造出有利于植物生长，而不利于病原菌繁殖发展的生长环境，并结合适宜的种植制度以及合理的水肥管理方法等方式来避免病害的发生。由于小麦茎基腐病由多基因控制，遗传效率较高，通过杂交选育或者聚合育种可以将抗性基因转移到含有优良农艺性状的背景材料中去，实现对茎基腐病的抗病育种。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供小麦抗病相关蛋白tamtase在调控小麦茎基腐病害抗性中的应用。
2、第一方面，本专利技术要求保护tamtase蛋白在调控小麦茎基腐病抗性中的应用；
3、所述tamtase蛋白为如下任一：
4、（a1）氨基酸序列为seq id no.1的蛋白质；
5、（a2）在（a1）所限定的蛋白质的n端和/或c端连接标签后得到的融合蛋白；
6、所述调控为：使所述tamtase蛋白在小麦中的表达量降低，所述小麦对茎基腐病的抗性降低。
7、在该方面中，如果因为所述tamtase蛋白在小麦中的活性降低/升高，导致所述小麦对茎基腐病的抗性降低/升高，该应用也属于本专利技术的保护范围。
8、在（a2）中，在（a1）所限定的蛋白质的n端和/或c端连接标签通常是为了便于纯化或检测。所述标签包括但不限于：gst（谷胱甘肽巯基转移酶）标签蛋白、his标签蛋白（his-tag）、mbp（麦芽糖结合蛋白）标签蛋白、flag标签蛋白、sumo标签蛋白、ha标签蛋白、myc标签蛋白、egfp（增强型绿色荧光蛋白）、ecfp（增强型青色荧光蛋白）、eyfp（增强型黄绿色荧光蛋白）、mcherry（单体红色荧光蛋白）或avitag标签蛋白等。下同。
9、进一步地，所述tamtase蛋白还可为将seq id no.1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/或添加且具有相同功能的且来源于小麦的蛋白质；或者为与上述（a1）所限定的氨基酸序列具有99%以上、95%以上、90%以上、85%以上或者80%以上同一性且来源于小麦的具有相同功能的蛋白质。下同。
10、其中，所述同一性是指氨基酸序列的同一性。可使用国际互联网上的同源性检索站点测定氨基酸序列的同一性，如ncbi主页网站的blast网页。例如，可在高级blast2.1中，通过使用blastp作为程序，将expect值设置为10，将所有filter设置为off，使用blosum62作为matrix，将gap existence cost，per residue gap cost和lambda ratio分别设置为11，1和0.85（缺省值）并进行检索一对氨基酸序列的同一性进行计算，然后即可获得同一性的值（%）。下同。
11、所述95％以上的同源性可为至少96％、97％、98％的同一性。所述90％以上的同源性可为至少91％、92％、93％、94%的同一性。所述85％以上的同源性可为至少86％、87％、88％、89%的同一性。所述80％以上的同源性可为至少81％、82％、83％、84%的同一性。下同。
12、第二方面，本专利技术要求保护能够使小麦中tamtase蛋白的表达量降低的物质在降低小麦茎基腐病抗性中的应用。
13、所述tamtase蛋白为如下任一：
14、（a1）氨基酸序列为seq id no.1的蛋白质；
15、（a2）在（a1）所限定的蛋白质的n端和/或c端连接标签后得到的融合蛋白。
16、在该方面中，能够使小麦中tamtase蛋白的活性降低的物质在降低小麦茎基腐病抗性和/或提高小麦茎基腐病病情指数和/或提高小麦中脱氧雪腐镰刀菌醇含量中的应用也属于本专利技术的保护范围。
17、其中，所述“能够使小麦中tamtase蛋白的表达量降低的物质”可为从基因转录水平上进行的调控，也可为在基因转录后水平上进行的调控（也就是对初级转录物的剪接或加工进行的调控），还可为对rna转运进行的调控（也就是对mrna由细胞核向细胞质转运进行的调控），也可为对翻译进行的调控，亦或是对mrna降解进行的调控。下同。
18、在本专利技术的具体实施方式中，所述“能够使小麦中tamtase蛋白的表达量降低的物质”为bsmv基因组编辑载体；所述bsmv基因组编辑载体由bsmv-α载体、bsmv-β载体和bsmvγ-tamtase载体组成；所述bsmvγ-tamtase载体上携带有seq id no.3所示的用于沉默所述tamtase蛋白的编码基因的沉默片段。具体地，所述bsmvγ-tamtase载体为在bsmv-γ载体的 nhe本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.TaMTase蛋白在调控小麦茎基腐病抗性中的应用；
2.能够使小麦中TaMTase蛋白的表达量降低的物质在降低小麦茎基腐病抗性中的应用：
3.能够使小麦中TaMTase蛋白的表达量降低的物质在如下任一中的应用：
4.一种降低小麦茎基腐病抗性的方法，包括使受体小麦中TaMTase蛋白的表达量降低的步骤；
5.一种提高小麦茎基腐病病情指数和/或提高小麦中脱氧雪腐镰刀菌醇含量的方法，包括使受体小麦中TaMTase蛋白的表达量降低的步骤；
6.一种培育茎基腐病抗性降低的转基因小麦的方法，包括如下步骤：对受体小麦中能够表达TaMTase蛋白的核酸分子进行抑制表达，得到转基因小麦；所述转基因小麦与所述受体小麦相比，对茎基腐病的抗性降低；
7.一种培育茎基腐病病情指数提高和/或体内脱氧雪腐镰刀菌醇含量提高的转基因小麦的方法，包括如下步骤：对受体小麦中能够表达TaMTase蛋白的核酸分子进行抑制表达，得到转基因小麦；所述转基因小麦与所述受体小麦相比，茎基腐病病情指数提高和/或体内脱氧雪腐镰刀菌醇含量提高；
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9. 根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：能够表达所述TaMTase蛋白的核酸分子为SEQ ID No.2所示DNA分子。
10.根据权利要求4-7中任一所述的方法，其特征在于：所述茎基腐病的病原菌为假禾谷镰刀菌。
...【技术特征摘要】
1.tamtase蛋白在调控小麦茎基腐病抗性中的应用；
2.能够使小麦中tamtase蛋白的表达量降低的物质在降低小麦茎基腐病抗性中的应用：
3.能够使小麦中tamtase蛋白的表达量降低的物质在如下任一中的应用：
4.一种降低小麦茎基腐病抗性的方法，包括使受体小麦中tamtase蛋白的表达量降低的步骤；
5.一种提高小麦茎基腐病病情指数和/或提高小麦中脱氧雪腐镰刀菌醇含量的方法，包括使受体小麦中tamtase蛋白的表达量降低的步骤；
6.一种培育茎基腐病抗性降低的转基因小麦的方法，包括如下步骤：对受体小麦中能够表达tamtase蛋白的核酸分子进行抑制表达，得到转基因小麦；所述转基因小麦与所述受体小麦相比，对茎基腐病的抗性降低；
7.一种培育茎基腐病病情指数提高和/或体内脱氧雪腐镰刀菌醇含量提高的转基因小麦的方法，包括如下步骤：对受...
【专利技术属性】
技术研发人员：马有志，徐兆师，徐幸，于太飞，郑雷，陈明，陈隽，周永斌，王春宵，
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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