本发明专利技术属于基因工程领域，公开了一个富含脯氨酸蛋白基因及其表达载体和应用。Ta-PRP3的cDNA序列为SEQ?ID?NO.1及其编码的氨基酸序列为SEQ?IDNO.2。该基因来自普通小麦抗赤霉病品种望水白（Triticum?aestivum?cv.Wanghuibai），在望水白中受赤霉菌诱导表达增强。通过基因枪轰击法将该基因转化感病小麦品种扬麦158，结果表明Ta-PRP3的过量表达可以提高扬麦158对赤霉病的抗性。因此，Ta-PRP3可望用于基因工程育种，将其导入易感赤霉病小麦品种中，有望提高小麦的赤霉病抗性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于基因工程领域，公开了小麦中一个富含脯氨酸蛋白基因及其表达载体和应用。
技术介绍
小麦赤霉病(Fusariumhead blight, FHB)是一种由键刀菌(Fusariumgraminearum)引起的,严重危害小麦、大麦等小禾谷类和玉米等作物的真菌性病害。一方面，它能使作物产生病害，直接造成作物减产和品质下降；另一方面，收获的粮食由于被脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol, DON)和其他一些单端孢霉烯类毒素所污染,人和动物误食会产生毒害。近年来，随着全球性气候变暖、种植结构的调整、耕作制度和方式的改变，该病在全世界各个小麦种植区迅速蔓延，控制小麦赤霉病的发生发展已经成为世界性的难题。改良小麦品种抗性、培育和推广抗病品种是控制小麦赤霉病最经济、安全和有效的途径。明确其抗病机制、克隆抗病相关基因，对于防治小麦赤霉病、开展抗病育种具有重要理论指导意义。赤霉病菌具有腐生兼寄生的特性，既能在植物残体上生活，也能在麦类等寄主的活体上生活；小麦对赤霉病抗性具有非小种专化特性，是多基因控制的数量遗传性状，因而赤霉病病原菌与小麦寄主之间的互作关系十分复杂。小麦抗性分子机制研究是目前小麦赤霉病研究的热点。分析病原菌-寄主互作过程中的基因表达情况，有助于发掘抗病基因和发现关键抗病通路，对于阐明抗病机制具有重要意义。目前，科研工作者利用各种途径和方法，如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，表达谱测序分析等，筛选到一些可能与赤霉病抗性相关的基因或蛋白，如病程相关蛋白、细胞色素P450、葡萄糖基转移酶、ABC转运蛋白等，也发现了与赤霉病抗性相关的信号通路，如茉莉酸途径、乙烯途径等。 地方品种望水白是目前公认的抗赤霉病最好的小麦品种，抗性最为稳定，籽粒DON含量也很低。本实验室利用Affymetrix小麦基因组表达谱芯片对高抗赤霉病小麦品种望水白及其感赤霉病突变体经赤霉菌诱导前后穗组织基因表达特征进行了分析，在望水白中克隆得到一个编码富含脯氨酸蛋白基因，并将该基因转化感赤霉病病小麦品种扬麦158中，可提闻赤霉病抗性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一个编码富含脯氨酸蛋白基因Ta_PRP3。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:富含脯氨酸蛋白基因Ta_PRP3,来自普通小麦(Triticum asetivum L.)地方品种望水白，其核苷酸序列为SEQ ID N0.1。该富含脯氨酸蛋白基因编码的蛋白质Ta-PRP3，其氨基酸序列为SEQ ID N0.2。含有所述的富含脯氨酸蛋白基因Ta_PRP3的表达载体。所述的含有权利要求1所述的富含脯氨酸蛋白基因Ta_PRP3的表达载体优选以PBI220为出发载体，将权利要求1所述的Ta-PRP3基因插入pBI220的BamH I和Kpn I酶切位点间所得。所述的富含脯氨酸蛋白基因Ta_PRP3在构建抗赤霉病小麦品种中的应用。 所述的含富含脯氨酸蛋白基因Ta_PRP3的表达载体在构建抗赤霉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一个富含脯氨酸蛋白基因Ta_PRP3及其所编码的蛋白质Ta-PRP3。将其插入表达载体pBI220，得到的该基因的过量表达载体导入感病小麦品种中，可以提高感赤霉病小麦品种对赤霉病的抗性。Ta-PRP3用于基因工程育种，将其导入易感赤霉病小麦品种中，能够提闻小麦的赤霉病抗性。附图说明图1利用中国春第三部分同源群缺体-四体材料对Ta_PRP3基因进行染色体定位，将Ta-PRP3定位到3D染色体。1，水对照；2，中国春(Chinese Spring) ;3，N3A/T3B ;4，N3A/T3D ;5，N3B/T3A ;6，N3B/T3D ;7，N3D/T3A ;8，N3D/T3B ;9，望水白图2Ta-PRP3 在望水白、NAUH117 受赤霉菌诱导 0h、6h、12h、24h、36h、48h、72h 后的穗组织中的QRT-PCR表达分析。图3Ta_PRP3超量表达载体的构建A:构建含有目的基因Ta_PRP3的植物表达载体pBI220_Ta_PRP3 ；B:共转化载体质粒pAHC25图4Ta-PRP3转化扬麦158的Ttl代阳性植株的PCR分子鉴定I, DNA ladder ;2，水对照；3，转基因受体扬麦158对照；4，包含目的基因的pBI220-Ta-PRP3载体对照；5_12，阳性转化植株图5普通小麦品种中国春及其第三部分同源群的缺体-四体系列。a，中国春；b，中国春3A缺体/3B四体；c，中国春3A缺体/3D四体；d，中国春3B缺体/3A四体；e，中国春3B缺体/3D四体；f，中国春3D缺体/3A四体；g，中国春3D缺体/3B四体表lTa-PRP3转化扬麦158的T1代阳性株系的赤霉病抗性鉴定结果T「2、T「5、T「9、Tr12、Tr14、Tr15、T「18 和 Tr115 为鉴定的阳性转化株系，扬麦158为转基因受体小麦对照，望水白为抗性小麦对照。具体实施例方式实施例1望水白受赤霉菌诱导的穗组织中一个富含脯氨酸蛋白基因的克隆小麦地方品种望水白是目前公认的抗赤霉病最好、抗性最为稳定，DON含量也很低的一个品种(亓增军，裴子友等.利用DON test-HPLC检测小麦镰刀菌毒素DON含量的差异，2005，28(3):6-10)。本实验室在前期研究中，利用快中子辐射望水白干种子，筛选获得感赤霉病突变体 NAUH117 (Jin Xiao, Xinping Jia et al.A Fast-neutron Induced FragmentDeletion of3BS in wheat variety Wangshuibai Increased Its Susceptibility toFusarium Head Blight, Chromosome Research, 2OlU-18, I9:225_234),该突变体在 3BS的部分区域发生染色体缺失，且缺失片段正好是望水白抗赤霉病主效QTL所在区域。为了获得望水白中与赤霉病抗病相关的基因，本专利技术利用Affymetrix小麦基因组表达谱芯片筛选望水白和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，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，现代化农业，1998:9)，用不含赤霉菌的水接种作为阴性对照，共4个处理。接种后24h取穗样，用TRIZOL (invitrogen)按试剂说明书分别提取总RNA，进行基因芯片杂交(Affymetrix小麦基因表达谱芯片，part number900515),该实验在“上海国家生物芯片工程中心”完成。差异表达基因筛选标准:参数change为I或MI，log ratio ^ I,实验组Detection为P的探针为上调基因；参数change为D或MD, log ratio ( -1,对照组Detection为P的探针为下调基因。其中一个基因推测为富含脯氨酸蛋白基因(p本文档来自技高网...
【技术保护点】
一个普通小麦富含脯氨酸蛋白基因Ta?PRP3，其特征在于其核苷酸序列为SEQID?NO.1。
【技术特征摘要】
1.一个普通小麦富含脯氨酸蛋白基因Ta-PRP3，其特征在于其核苷酸序列为SEQIDN0.1。2.权利要求1所述富含脯氨酸蛋白基因的蛋白质Ta-PRP3，其特征在于其氨基酸序列为 SEQ ID N0.2。3.含有权利要求1所述的富含脯氨酸蛋白基因Ta-PRP3的表达载体。4.根据权利要求3所述的表达载体，其特征在于所述的富含脯氨酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：王秀娥，赵维萍，肖进，陈启广，曹爱忠，邢莉萍，王海燕，陈炜，贾新平，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：
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。