一个小麦非特异性脂转移蛋白基因及其所编码的蛋白质和应用制造技术

技术编号:8019551 阅读:297 留言:0更新日期:2012-11-29 02:13
本发明专利技术公开了一个小麦非特异性脂转移蛋白基因及其所编码的蛋白质和应用,属于基因工程领域。TaLTP-B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.)品种望水白,在抗赤霉病小麦品种望水白中受赤霉菌诱导表达增强,且表达水平远高于感赤霉病小麦品种Alondra’s中的表达水平。将TaLTP-B基因转化感赤霉病小麦品种扬麦158,对转基因T0代植株进行赤霉病抗性鉴定,结果表明TaLTP-B基因的过量表达可以提高扬麦158对赤霉病的抗性。TaLTP-B基因可在培育抗赤霉病和白粉病小麦品种中应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于基因工程领域,公开了ー个小麦非特异性脂转移蛋白基因及其所编码的蛋白质和应用。
技术介绍
小麦赤霉病(FHB)是ー种真菌性病害,它能对小麦、大麦以及玉米等禾谷类作物产生病害而直接造成作物减产和品质下降;另一方面,收获的粮食由于被病原菌产生的deoxynivalenol (DON)和其他ー些单端孢霉烯类毒素所污染,人和动物食用后,均会危害健庚。目前随着全球气候的变暖,该病在全世界各个小麦种植区迅速蔓延,在我国小麦主产区也日趋严重,控制小麦赤霉病的发生发展对于小麦安全生产意义重大。 小麦白粉病是小麦的第二大病害,尽管已经发现了多个抗白粉病基因位点,但由于小麦白粉病菌的专性寄生特性,小种专化抗性的抗病基因很容易丧失抗性,需要不断发掘新的抗病基因资源,特别是具有广谱抗性的基因资源。选育抗赤霉病小麦品种是控制赤霉病最经济和有效的途径。明确其抗病机制,克隆抗病相关基因,对于防治小麦病害、开展抗病育种改良具有重要理论指导意义。小麦抗病分子机制是目前小麦赤霉病研究的热点课题。赤霉病病原菌与寄主小麦之间的互作关系十分复杂。赤霉病菌具有腐生兼寄生的特性,既能在死体植物上生活,也能从活体寄生植物上汲取营养;小麦对赤霉病抗性是非小种专化的,同时也是多基因控制的数量遗传性状。分析病原菌-寄主互作过程中的基因表达情況,有助于发掘抗病基因和发现抗病通路,并进ー步阐明抗病的分子机制。通过构建受赤霉病菌诱导表达的cDNA文库、SSH文库,利用双向电泳结合质谱技术、芯片技术等,筛选出了可能与赤霉病抗性相关的基因或蛋白,包括各种病程相关蛋白、细胞色素P450、葡萄糖基转移酶、ABC转运蛋白等,也发现了茉莉酸途径、乙烯途径等信号通路与赤霉病抗性关。小麦地方品种望水白是到目前为止普遍公认的赤霉病抗性强而且稳定的小麦品种,在其染色体臂3BS上定位了ー个抗FHB的主效QTL。利用快中子辐射,获得了一个望水白感赤霉病突变体NAUHl 17。本研究利用基因芯片技术,比较分析望水白及NAUHl 17受赤霉菌诱导的基因表达谱,结合基因芯片杂交结果和电子定位信息,在望水白中克隆了ー个非特异性脂转移蛋白基因(TaLTP-B),该基因定位于3BS抗FHB主效QTL区域,且位于突变体NAUHl17的缺失区段;利用基因枪技术将其转化感赤霉病病小麦品种扬麦158中,以期提高赤霉病抗性和白粉病抗性。
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,提供ー种非特异性脂转移蛋白基因TaLTP-B及其应用。本专利技术的另ー目的是提供该基因的表达载体。本专利技术的又一目的是提供该基因和表达载体的应用。本专利技术的目的可通过如下技术方案实现非特异性脂转移蛋白基因TaLTP-B,来自普通小麦(Triticum asetivum L.)品种望水白,其核苷酸序列为SEQ ID NO. I。该非特异性脂转移蛋白基因TaLTP-B编码的蛋白质TaLTP-B,其氨基酸序列为SEQID NO. 2。含有所述的非特异性脂转移蛋白基因TaLTP-B的表达载体。含有所述的非特异性脂转移蛋白基因TaLTP-B的表达载体优选以pBI220为出发载体,将所述的TaLTP-B基因插入pBI220的BamHI和KpnI酶切位点间所得。所述的非特异性脂转移蛋白基因TaLTP-B在培育抗赤霉病和白粉病小麦品种中 的应用。所述的非特异性脂转移蛋白基因TaLTP-B的表达载体在培育抗赤霉病和白粉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ー个非特异性脂转移蛋白基因TaLTP-B及其所编码的蛋白质TaLTP-B。TaLTP-B可用于基因工程育种,将其插入表达载体pBI220,得到该基因的过量表达载体导入感病小麦品种中,可以提高感赤霉病和白粉病小麦品种对赤霉病和白粉病的抗性。附图说明图I利用普通小麦中国春第三部分同源群缺体-四体和部分3B短臂缺失系材料对TaLTP-B基因进行染色体区段定位,将TaLTP-B定位到3BS的0. 78-0. 87区段I, Marker ;2,望水白(Wangshuibai) ;3, H117 ;4,中国春(Chinese Spring) ;5,中国春缺体-四体N3A/T3B ; 6,中国春缺体-四体N3B/T3D ; 7,中国春缺体-四体N3D/T3A ; 8,中国春缺失系3BS-1 ;9,中国春缺失系3BS-9 ;10,中国春缺失系3BS-8 ;11,中国春缺失系3BS-3 ;12,水(ddH20) 图2TaLTP-B在望水白、NAUHl 17和感赤霉病小麦品种Alondra’ s受赤霉菌和DON诱导后的穗组织中的实时荧光定量RT-PCR分析X轴0h、12h、24h、48h、72h、96h分别表示小麦穗组织受赤霉菌诱导的不同时间段;Y_ =TaLTP-B基因在不同样品中受赤霉菌诱导前后的表达倍数。图3TaLTP_B过量表达载体构建图4TaLTP_B基因转化扬麦158的Ttl代阳性转基因植株PCR分子鉴定结果泳道I为Marker,泳道2为未转化扬麦158对照,泳道3为包含目的基因的质粒,泳道4为水空白对照,泳道5为阳性转化植株H泳道6为Marker,泳道7_16依次为阳性转化植株 T0-7、T0-13、T0-32、T0_51、T0_55、T0_58、T0_61、T0_65、T0_67、T0_68。图5TaLTP_B基因转化扬麦158的Ttl代阳性植株Q-RT-PCR分析结果X 轴T0-3、T0-7、T0-13、T0_32、T0_51、T0_55、T0_58、T0_61、T0_65、T0_67、T0_68 为阳性转化植株,T0-26为阴性转化植株,扬麦158为转基因受体小麦;Y_ =TaLTP-B基因在转基因植株中相对于扬麦158的表达倍数。具体实施例方式实施例I望水白受赤霉菌诱导的穗组织中ー个非特异性脂转移蛋白基因克隆望水白(公知公用材料,裴自友,贾高峰等.普通小麦籽粒DON含量的配合力分析,作物学报,2007, 33(5) :731-737)是高抗赤霉病的材料。本实验室在前期研究中,利用快中子辐射望水白,筛选获得感赤霉病突变体NAUHl 17 (公知公用材料,Jin Xiao,XinpingJia,et al. Afast-neutron induced fragment deletion oiin wheat varietyWangshuibai increased its susceptibility to Fusarium head blight. Chromosomeresearch, 2011,19:225-234),该突变体发生了较复杂的染色体结构重排,导致定位于3BS上的抗赤霉病主效位点Fhbl缺失,因而感赤霉病性显著提高。为了获得望水白中与赤霉病抗病相关的基因,本研究利用小麦基因芯片筛选望水白和NAUH117赤霉菌接种前后的差异表达基因,从中选择重要基因进行功能验证。在抽穗期对小穗采用单花滴注法接种赤霉菌,将赤霉菌分生孢子悬浮液浓度调·整为5,000个/ml,于中部小花注射IOiU孢子悬浮液,采用人工弥雾保湿方法温室弥雾保湿3天,赤霉菌株是从田间自然发病植株上分离和培养得到(赤霉菌采集和培养方法见刘传琴,关淑卿,黄巍.小麦赤霉菌分离培养及接种,现代化本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一个小麦非特异性脂转移蛋白基因TaLTP?B,其特征在于其核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1所示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:贾新平王秀娥肖进王海燕曹爱忠邢莉萍赵维萍李明浩陈炜金夏红裴海岩
申请(专利权)人:南京农业大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1