System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种小麦条锈菌效应蛋白及其应用制造技术_技高网

一种小麦条锈菌效应蛋白及其应用制造技术

技术编号:41183134 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-07 22:16
本发明专利技术属于基因工程技术领域,涉及一种小麦条锈菌效应蛋白及其应用。所述效应蛋白为Pst20275,氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示,编码该效应蛋白的Pst20275基因具有如SEQ ID NO:1所示的开放阅读框。Pst20275基因为条锈菌的一种毒性因子,在条锈菌与寄主植物互作过程中发挥毒性功能。构建Pst20275基因沉默载体,并利用农杆菌介导法转入小麦材料,获得沉默Pst20275基因的转基因小麦材料,条锈菌对转基因小麦材料的致病性明显减弱。本发明专利技术为抗条锈病小麦品种的培育提供了基因资源和技术思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于基因工程,涉及一种小麦条锈菌效应蛋白及其应用


技术介绍

1、由条形柄锈菌小麦转化型( puccinia striiformisf. sp. tritici, pst)引起的条锈病是一种发生于小麦的真菌病害,也是最具毁灭性的病害之一,可造成小麦减产,严重时甚至绝收。目前小麦条锈病的防治仍以传统的化学防治为主,化学农药的使用给环境和食品安全所带来的危害已经引起普遍关注。

2、抗病品种培育是防治小麦条锈病最有效的措施之一,但抗病基因的挖掘周期长,抗病品种培育难度大,现有小麦抗病材料和基因资源有限。随着化学农药长期大量施用,病原菌也对传统的化学农药逐渐产生了耐药性,导致病害的防控难度越来越大。因此,创制广谱、持久的抗病材料是防控小麦条锈病的根本途径。

3、效应蛋白是一类由病原菌分泌到植物组织或细胞内的致病因子,通过改变寄主植物细胞结构或调控防卫途径,促进病原菌对寄主植物的侵染定殖。通过鉴定条锈菌毒性效应蛋白,解析条锈菌与小麦互作的分子机理,发掘调控小麦抗病性的新基因,可为小麦抗病品种的培育提供技术思路和育种材料。


技术实现思路

1、本专利技术通过基因工程手段,筛选出一种小麦条锈菌效应蛋白,通过对所述效应蛋白进行功能分析,揭示其致病机理,为抗条锈材料培育提供解决方案。为实现这一技术目的,本专利技术采用如下技术方案。

2、本专利技术提供条锈菌效应蛋白基因 pst20275在小麦育种中的应用,所述基因 pst20275的核苷酸序列如seq id no:1所示,基因 pst20275编码的蛋白为条锈菌的毒性因子,在条锈菌与寄主植物互作过程中发挥毒性功能。

3、进一步,在上述应用中,沉默所述基因 pst20275,或沉默所述基因 pst20275的特异性核苷酸片段,提高寄主植物对条锈菌的抗性。

4、进一步,在上述应用中,所述基因 pst20275的特异性核苷酸片段如seq id no:3和/或seq id no:4所示。

5、进一步,在上述应用中,所述基因 pst20275在条锈菌侵染寄主植物前期诱导表达,抑制由促凋亡蛋白bax诱导的细胞坏死。

6、本专利技术还提供了一种小麦抗条锈病品种培育方法,所述方法是将用于特异性沉默基因 pst20275的核苷酸片段转入小麦材料。用于特异性沉默基因 pst20275的核苷酸片段如seq id no:3和/或seq id no:4所示。

7、与现有技术相比,本专利技术“一种小麦条锈菌效应蛋白及其应用”具有以下有益效果:

8、本专利技术首次发现小麦条锈菌效应蛋白pst20275在条锈菌侵染小麦过程中发挥毒性功能,是一种小麦条锈菌致病因子。小麦条锈菌效应蛋白pst20275具有如seq id no:2所示的氨基酸序列。本专利技术通过解析其致病机理,为利用病原菌致病因子创制小麦抗病材料提供了理论基础,对抗条锈病小麦品种的培育具有重要意义。

9、本专利技术利用反向遗传学方法分析了 pst20275基因的致病功能。所述 pst20275基因在条锈菌侵染小麦前期诱导表达,能够抑制由促凋亡蛋白bax诱导的细胞死亡。采用病毒介导的基因沉默技术沉默 pst20275基因,确定 pst20275基因是条锈菌的一个毒性因子,在条锈菌与小麦互作过程中发挥毒性功能。

10、本专利技术在提高小麦抗病性方面意义重大。借助基因工程技术,通过 pst20275基因沉默,抑制效应蛋白pst20275的表达,条锈病对小麦的致病力明显降低。本专利技术为从分子生物学角度开展抗条锈病小麦品种培育提供了解决思路。

11、本专利技术给出了一种小麦抗条锈病品种培育方法。该方法是将小麦条锈菌效应蛋白 pst20275基因沉默片段(特异性片段)转入小麦材料,得到沉默所述效应蛋白 pst20275基因的小麦品种。经验证,所述转基因小麦对条锈菌主要流行小种cyr32表现出抗性。

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【技术保护点】

1.条锈菌效应蛋白基因Pst20275在小麦育种中的应用,其特征在于,所述基因Pst20275的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示,基因Pst20275编码的蛋白为条锈菌的毒性因子,在条锈菌与寄主植物互作过程中发挥毒性功能。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,沉默所述基因Pst20275,或沉默所述基因Pst20275的特异性核苷酸片段,提高寄主植物对条锈菌的抗性。

3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述基因Pst20275的特异性核苷酸片段如SEQ ID NO:3和/或SEQ ID NO:4所示。

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述基因Pst20275在条锈菌侵染寄主植物前期诱导表达,抑制由促凋亡蛋白BAX诱导的细胞坏死。

5.一种小麦抗条锈病品种培育方法,其特征在于,将用于特异性沉默基因Pst20275的核苷酸片段转入小麦材料;

【技术特征摘要】

1.条锈菌效应蛋白基因pst20275在小麦育种中的应用,其特征在于,所述基因pst20275的核苷酸序列如seq id no:1所示,基因pst20275编码的蛋白为条锈菌的毒性因子,在条锈菌与寄主植物互作过程中发挥毒性功能。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,沉默所述基因pst20275,或沉默所述基因pst20275的特异性核苷酸片段,提高寄主植物对条锈菌的抗性。

3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵晶郝振凯王怡萍田嵩康振生
申请(专利权)人:西北农林科技大学深圳研究院
类型:发明
国别省市:

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