本发明专利技术公开了一个簇毛麦类钙调素互作蛋白激酶基因HvCIPK1及其表达载体和应用，属于基因工程领域。HvCIPK1的cDNA序列为SEQ?ID?NO.1及其编码的氨基酸序列为SEQ?ID?NO.2。该基因为簇毛麦中首次报道，受小麦白粉病菌诱导上调表达，在小麦感白粉病品种扬麦158中过量表达该基因可以提高扬麦158对白粉病菌的抗性。HvCIPK1是簇毛麦抗病信号传导途径中的一个重要元件，可作为目的基因导入感白粉病小麦品种，提高白粉病抗性；同时探明其作用的分子机制，有助于了解白粉病的广谱抗性机制。
【技术实现步骤摘要】
一个簇毛麦类钙调素互作蛋白激酶基因及其表达载体和应用
本专利技术属于基因工程领域，公开了一个簇毛麦类钙调素互作蛋白激酶基因 HvCIPKI及其表达载体和应用。
技术介绍
小麦是世界上分布最广、种植面积最大的粮食作物，对人类粮食安全具有举足轻重的作用。小麦生产过程中，受到诸多逆境的胁迫(如病虫害、干旱、盐溃等)，制约其产量和品质的提高。由专性寄生真菌Blumeria graminis f. sp. tritici侵染引起的小麦白粉病是我国小麦的第二大病害，近年来出现由南向北逐渐加重之势，给小麦生产带来了越来越严重的危害。防治白粉病最经济有效的方法是使用抗病品种，但由于病原菌小种变化快， 我国现有的大部分品种已逐渐失去了对白粉病的抗性。分离和鉴定新的抗白粉病基因，利用转基因技术改良和创造小麦抗白粉病新种质，为小麦抗白粉新品种的选育提供了新的路径。簇毛麦(Haynaldia villosa, 2n=14, VV),是小麦的一个野生近缘种，它高抗小麦白粉病、锈病、梭条花叶病、全蚀病等病害，并具有抗旱、耐盐、耐寒等特性，是小麦抗逆遗传改良的宝贵基因资源库。其中来自簇毛麦6VS的Pm21基因是目前抗白粉病主效基因之一，具有抗性强、抗谱广等特点，是目前为止最有效的抗白粉病基因(参考文献=Chen P D, Qi L L, ZhouB,et al. Development and moIec μ Iar cytogenetic analysis of wheat-Haynaldia villosa6VS/6AL translocation lines specifying resistance to powdery mildew. Theor Appl Genet, 1995，91:1125-1128.)。因此，研究 Pm21 基因发挥抗病作用过程中所涉及的信号转导途径基因和重要的防卫反应基因，对于了解广 谱抗性的分子机理，运用基因工程手段提高小麦对白粉病的抗性具有重要意义。
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，提供一种簇毛麦类钙调素互作蛋白激酶基因HvCIPKI。本专利技术的另一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类钙调素互作蛋白激酶基因HvCIPKI，来自簇毛麦，其核苷酸序列为SEQ ID NO.1。该簇毛麦类钙调素互作蛋白激酶基因编码的蛋白质HvCIPKI，其氨基酸序列为SEQ IDN0. 2。含有所述的类钙调素互作蛋白激酶基因HvCIPKI的表达载体。含有所述的类钙调素互作蛋白激酶基因HvCIPKI的表达载体优选以pAHC25为出发载体，将所述的HvCIPKI基因插入pAHC25的SmaI和SacI酶切位点间所得。所述的类钙调素互作蛋白激酶基因HvCIPKI在培育抗白粉病小麦品种中的应用。所述的类钙调素互作蛋白激酶基因HvCIPKI的表达载体在培育白粉病小麦品种中的应用。有益效果本专利技术从簇毛麦中克隆得到了一个类钙调素互作蛋白激酶基因HvCIPKI及其所编码的蛋白质HvCIPKl。HvCIPKI可用于基因工程育种，将其插入表达载体pAHC25，得到该基因的过量表达载体导入感病小麦品种中，可以提高感白粉病小麦品种对白粉病的抗性。附图说明 图1利用中国春、簇毛麦和小麦-簇毛麦易位系6VS/6AL及小麦-簇毛麦的一套添加系材料对HvCIPKI基因进行染色体区段定位，将HvCIPKl定位到6V染色体短臂。1，簇毛麦；2，小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系92R137;3，中国春(ChineseSpring) ; 4，小麦-簇毛麦DAlV; 5，小麦-簇毛麦DA2V; 6，小麦-簇毛麦DA3V; 7，小麦-簇毛麦DA4V;8,小麦-簇毛麦DA5V;9,小麦-簇毛麦DA6V; 10，小麦簇毛麦DA7V; 12，MarkerDL2000(Takala).图2HvCIPKl在簇毛麦叶片经白粉菌诱导后的RT-PCR分析0h、2h、6h、12h、24h、48h 分别表示白粉病菌诱导了 0h、2h、6h、12h、24h、48h 的叶片cDNA样品。图3HvCIPKl过量表达载体构建图4HvCIPKl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为未转化扬麦158对照，泳道2为Marker DL2000,泳道3为包含目的基因的质粒，泳道4-23依次为T。代再生植株(其中泳道4、5、7、13、14、15、17、18、21、22、23为阳性转化植株)，泳道24为水空白对照。图5普通小麦染色体示6簇毛麦染色体示7小麦-簇毛麦易位系6VS/6AL的示8小麦-簇毛麦添加系DA6V的示图具体实施例方式实施例1簇毛麦类钙调素互作蛋白激酶基因HvCIPKl的克隆本实验室前期利用簇毛麦受白粉菌诱导后的cDNA样品与大麦表达谱芯片BarleyIGeneChip (http://www. affymetrix. com/products/arrays/specific/barley, affx)进行杂交，筛选克隆了一个在簇毛麦中受白粉诱导表达的丝氨酸/苏氨酸激酶基因(Hv-S/TPK)，物理定位于Pm21所在区段，转入感病小麦扬麦158超量表达后表现高抗白粉病(CaoA Z, Xing L P, etal. Serine/threonine kinase gene Stpk-V, a key member of powderymildew resistancegene Pm21, confers powdery mildew resistance in wheat, PNAS,2011,108 (19):7727 - 7732)。为进一步克隆位于簇毛麦Pm21所在区段的抗白粉病相关基因，本专利技术以Hv-S/TPK为出发点，筛选其周围的抗病基因类似物。大量研究表明，水稻和小麦染色体之间存在一定的共线性，其中小麦第六部分同源群染色体与水稻第2条染色体之间存在共线性，Hv-S/TPK在水稻中的同源基因位于克隆 AP004093. 3和AP004863. 3上，这两个紧邻的克隆位于第2条染色体上且部分重叠。通过搜索Genbank，获得了水稻第2条染色体上位于Hv-S/TPK基因上下游的BAC同源序列，进一步利用水稻基因组的序列信息，围绕Hv-S/TPK的同源BAC继续筛选第六部分同源群中间区域的抗病基因类似物。围绕Hv-S/TPK的同源BAC，在小麦第六部分同源群中共查找到具有抗病基因结构的EST23个，设计了 68条引物(组成49对)。49对引物在簇毛麦中均能扩增出条带， 为了筛选出定位于6VS上的抗病基因类似物，本专利技术以6VS/6AL易位系，小麦-簇毛麦异附加系(DAlV-DA7V) (1、Chen P D, Qi L L, Zhou B, et al. Development and molecular cytogenetic analysisof wheat-Haynaldia villosa 6VS/6AL translocation lines specifying resistance topowdery mildew. Theor Appl G本文档来自技高网...
【技术保护点】
一个簇毛麦类钙调素互作蛋白激酶基因HvCIPK1，其特征在于其核苷酸序列为SEQ?ID?NO.1。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邢莉萍，曹爱忠，胡佳梦，钱晨，李颖波，王秀娥，陈佩度，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：
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