本发明专利技术公开了一种抑制小麦１Ｂ／１Ｒ易位系中ω黑麦碱基因表达的ＤＮＡ片段及其用途。所述ＤＮＡ片段由ω黑麦碱基因编码区部分序列、植物内含子序列和ω黑麦碱基因编码区部分序列的反向重复序列依次连接构成。通过转基因途径，把含有所述ＤＮＡ片段的ＲＮＡｉ遗传表达载体转入小麦１Ｂ／１Ｒ易位系中，可抑制内源ω黑麦碱基因的表达，减轻或消除ω黑麦碱对小麦１Ｂ／１Ｒ易位系的食品加工品质的不良影响，进而达到改善小麦１Ｂ／１Ｒ易位系的食品加工品质。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植物基因工程领域中一种抑制小麦1B/1R易位系中ω黑麦碱基因表 达的DNA片段及其在改良1B/1R易位系小麦加工品质方面的应用。
技术介绍
小麦1B/1R易位系由于具有高产和适应性广等优点，在我国大面积推广的高产小 麦中占有很大的份额。但这类品种普遍存在加工品质差的问题，主要体现在面筋强度低、 耐揉性差和面团发粘，对面包和面条加工品质都有明显的不良影响(Dhaliwal等，Cereal Sci.，1990，12:165-175 ；刘建军等，作物学报，2004，30 (2):149 153)。研究发现，小麦 1B/1R易位系IRS染色体臂上的ω-黑麦碱基因被认为是导致面团加工品质变差的重要原 因(Graybosh 等，Cereal Chemistry, 1990, 67:342 - 349)，因此消除 ω-黑麦碱基因的 不良影响是改善小麦1B/1R易位系加工品质的一条重要途径。在用小麦1B/1R易位系做杂交亲本的品质育种中，人们常常在杂交后代中淘汰含 1B/1R易位的个体，但这样做同时也淘汰了与ω-黑麦碱基因连锁的高产和广适基因，导致 培育出来的小麦虽优质但不高产，适应性也比较差。在常规小麦育种中试图打破ω-黑麦 碱基因与高产和广适基因之间的连锁很难实现，因为它们同处于外源的IRS染色体臂上， 常规条件下IRS染色体臂很难与小麦的IBS染色体臂配对，因此利用传统育种方法很难解 决1B/1R易位系小麦高产不优质的难题。ω-黑麦碱基因是一个包括多个成员的基因家族，不同家族成员之间DNA序列高 度相似(Chai等，Cell Research, 2005，15(8) 658-664)，利用诱变技术突变个别ω-黑 麦碱基因是可行的，但要同时突变多个ω-黑麦碱基因则很难实现。近年来发展起来的 RNA干涉(RNAi)技术可同时沉默多个序列高度相似的基因的表达，这为改良由多个基因控 制的单一性状提供了一条有效途径。其主要原理是在生物体内掺入或表达目标基因的双 链RNA(ds-RNA)，可引起植物固有的转录后基因沉默(PTGS，Post-Transcriptional Gene Silencing),与双链RNA序列高度相似的内源mRNA被降解，从而获得目标基因功能减弱或 缺失的表型(Scott 等，Nature, 2001，2:110_119;Phillip 等，Genes & Development， 2001, 15:485-490)。这项技术已被成功用于大幅度降低小麦种子中直链淀粉的含量(Li 等，Acta Genetica Sinica, 2005, 32 (8) 846-854)。
技术实现思路
本专利技术提供了一种可用于抑制小麦1B/1R易位系中ω-黑麦碱基因表达的DNA片 段及其在改良1B/1R易位系小麦加工品质方面的用途。本专利技术提供的一种抑制小麦1B/1R易位系中ω黑麦碱基因表达的DNA片段，其特 征在于其序列为序列表中SEQ ID NO. 1。SEQ ID NO. 1全长936bp，其中l_381bp为一个有 转录活性ω黑麦碱基因的部分编码区序列，382-387bp为BamH I酶切位点序列，388_548bp为含有小麦蜡质蛋白基因第一内含子的一段DNA序列，549-555为含有Xba I酶切位点的一 段连接序列，556-936bp为l-381bp的反向互补序列。所述的抑制小麦1B/1R易位系中ω黑麦碱基因表达的DNA片段，其特征在于利 用该片段、启动子和终止子等可以构建成抑制小麦1B/1R易位系中ω黑麦碱基因表达的 RNAi遗传表达载体。所述的抑制小麦1B/1R易位系中ω黑麦碱基因表达的DNA片段，其特征在于构建 的RNAi遗传表达载体为pAHC25-Sec。所述的抑制小麦1B/1R易位系中ω黑麦碱基因表达的DNA片段，其特征在于构建 的RNAi遗传表达载体为pAHC15-Sec。所述的抑制小麦1B/1R易位系中ω黑麦碱基因表达的DNA片段，其特征在于构建 的RNAi遗传表达载体为pCAMBIA-2200-Sec。所述的抑制小麦1B/1R易位系中ω黑麦碱基因表达的DNA片段，其特征在于构建 的RNAi遗传表达载体为pCAMBIA-0390-Sec。所述启动子为玉米Ubiquitin启动子、水稻Actin启动子或种子特异性启动子(如 小麦高分子量麦谷蛋白5亚基基因的启动子、ω-黑麦碱基因的启动子等)。所述RNAi遗传表达载体包括两种类型，一种含有抗性筛选标记基因，一种不含抗 性筛选标记基因。本专利技术还提供了所述DNA片段在抑制小麦1B/1R易位系中ω-黑麦碱基因表达方 面的用途，其特征在于利用所述RNAi遗传表达载体对小麦1B/1R易位系进行遗传转化，从 中筛选出ω-黑麦碱基因表达受抑制的转化体。所述的遗传转化，其特征在于进行遗传转化的方法为农杆菌侵染法、基因枪或花 粉管介导法。所述的基因枪介导法，其特征在于该方法包括两种类型，一种是利用所述含有抗 性筛选标记的RNAi遗传表达载体进行基因枪转化，另一种是把所述不含抗性筛选标记的 RNAi遗传表达载体与一种含有抗性筛选标记的其它表达载体混合后进行基因枪共转化。所述DNA片段在抑制小麦1B/1R易位系中ω -黑麦碱基因表达方面的用途，其特 征在于通过基因枪介导法将RNAi遗传表达载体pAHC25-Sec转入到小麦1B/1R易位系的幼 胚愈伤组织中，抗性再生后代经PCR检测、RNA表达量检测和种子贮藏蛋白SDS-PAGE电泳 检测，筛选得到ω黑麦碱基因表达受抑制的转基因后代。用本专利技术的方法把所述RNAi遗传表达载体转化到小麦1B/1R易位系中，形成的双 链RNA可引起小麦固有的转录后基因沉默，使小麦1B/1R易位系内源ω-黑麦碱基因转录 产生的mRNA降解，下调甚至完全沉默ω-黑麦碱基因的表达。本专利技术在解决小麦1B/1R易 位系高产不优质这一问题上将得到广泛应用。附图说明图1是转pAHC25-Sec抗性再生植株BAR基因的PCR检测图谱 图中A为未转化的兰考906阴性对照植株；B为阳性对照质粒pAHC25-Sec ； 1-6号为转化兰 考906后得到的抗性再生植株。图2是转pAHC25-Sec抗性再生植株Ubiquitin启动子的PCR检测图谱 图中A为未转化的兰考906阴性对照植株；B为阳性对照质粒pAHC25-Sec ； 1-6号为转化兰 考906后得到的抗性再生植株。下面结合具体实施例对本专利技术作进一步阐述，但不以任何方式限制本专利技术的范围。具体实施例方式实施例中所用基因枪耗材购自伯乐公司，所用试剂如无特别说明均购自上海 生工生物工程技术有限公司，所用引物由上海生工生物工程技术有限公司合成。实施例1 用于沉默ω -黑麦碱基因的DNA片段的制备根据Cell Research杂志上发表的ω -黑麦碱基因不同成员编码区的序列(Chai 等，Cell Research, 2005，15 (8) 658-664)，选取5 ‘相对保守的区段设计一对引物， P3-1 :ttcccgggccttcctcatctttgtcct (黑体部分为加入的 Sma I 酶切序列)，P4-1 taggatccgctctggtctctggggttg (黑体部本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抑制小麦１Ｂ／１Ｒ易位系中ω黑麦碱基因表达的ＤＮＡ片段，其特征在于其序列为序列表中ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ．１。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：柴建芳，杨帆，王海波，
申请(专利权)人：河北省农林科学院遗传生理研究所，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]
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