小麦条锈病抗性相关蛋白TaSPX-MFS及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开了小麦条锈病抗性相关蛋白TaSPX-MFS及其编码基因与应用。本发明专利技术从普通小麦品种小偃54中克隆到SPX基因，将其命名为TaSPX-MFS，并构建了用于沉默小麦中TaSPX-MFS基因的病毒诱导性载体，降低TaSPX-MFS基因的表达，得到沉默TaSPX-MFS小麦。通过试验证明：沉默TaSPX-MFS小麦接种条锈病CYR31后，小麦叶片上出现许多条锈菌孢子堆，小麦植株显现明显的条锈病抗性丧失表型。说明通过敲除或沉默等手段来抑制小麦中的TaSPX-MFS基因在植物中的表达，可以降低小麦对条锈病的抗性，对于研究小麦条锈病，提供敏感型株系，为小麦抗病基因的研究作出贡献。

【技术实现步骤摘要】
小麦条锈病抗性相关蛋白TaSPX-MFS及其编码基因与应用
本专利技术涉及小麦条锈病抗性相关蛋白TaSPX-MFS及其编码基因与应用，属于生物

技术介绍
在漫长的进化过程中，植物产生了复杂的机制来识别病原菌的侵染并触发自身有效的免疫反应。植物先天免疫体系包括两大分支，一个是PAMP(pathogen-associatedmolecularpattern)触发的免疫系统(PAMP-triggeredimmunity，PTI)，它是通过跨膜的受体蛋白PRRs(patternrecognitionreceptors)与PAMP相互应答而产生的早期对病原菌的抗性反应；另一个是效应子触发的免疫系统(effector-triggeredimmunity，ETI)，它是通过植物抗性基因(R基因)编码的R蛋白对由病原菌无毒基因(Avr基因)编码的效应子进行直接或间接的识别而产生的免疫反应(ChisholmST,CoakerG,DayB,StaskawiczBJ.(2006).Host-microbeinteractions:shapingtheevolutionoftheplantimmuneresponse.Cell124:803-814；NimchukZ,EulgemT,HoltIIIBF,DanglJL.(2003).Recognitionandresponseintheplantimmunesystem.Annu.Rev.Genet.37:579-609)。大麦条纹花叶病毒(BarleyStripeMosaicVirus,BSMV)为由α、β、γ共3条链组成的3链RNA病毒。利用BSMV-based介导的基因沉默系统被成功用于大麦和小麦功能基因的研究上(HeinI,Barciszewska-PacakM,HrubikovaK,WilliamsonS,DinesenM,SoenderbyIE,SundarS,JarmolowskiA,ShirasuK,LacommeC.(2005).Virus-InducedGeneSilencing-BasedFunctionalCharacterizationofGenesAssociatedwithPowderyMildewResistanceinBarley.PlantPhysiology138:2155-2164；ZhouHB,LiSF,DengZY,WangXP,ChenT,ZhangJS,ChenSY,LingHQ,ZhangAM,WangDW,ZhangXQ.(2007).Molecularanalysisofthreenewreceptor-likekinasegenesfromhexaploidwheatandevidencefortheirparticipationinthewheathypersensitiveresponsetostriperustfungusinfection.ThePlantJournal52,420–434.；WangG,WeiX,FanR,ZhouH,WangX.YuC,DongL,WangX,KangZ,LingH,ShenQ,WangD,ZhangX.(2011)Molecularanalysisofcommonwheatgenesencodingthreetypesofcytosolicheatshockprotein90(hsp90):functionalinvolvmentofctosolichsp90sinthecontrolofwheatseedlinggrowthanddiseaseresistance.NewPhytol.,191:418-431)。当BSMV侵染植物时，植物通过DCL4和DCL2产生相应的siRNA对病毒RNA进行剪接，由此抵御病毒的伤害。但病毒RNA中携带有外源基因片段时，其siRNA也会导致植物内源基因的沉默，由此产生植物基因沉默的表型(DekerisA.,Gallego-BartolomeJ.,BaoJ.,KasschauK.,CarringtonJ.,VoinnetO.(2006).HierarchicalActionandInhibitionofPlantDicer-LikeProteinsinAntiviralDefense.Science.313(5783),68-71)。分子病毒学研究表明，在γb基因后插入外源片段时不影响其对植物的侵染活性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何调控植物条锈病抗性。为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了与植物条锈病抗性相关蛋白，本专利技术所提供的与植物条锈病抗性相关蛋白的名称为TaSPX-MFS，是如下a)-e)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；b)氨基酸序列是序列表中序列4所示的蛋白质；c)氨基酸序列是序列表中序列6所示的蛋白质；d)在序列2所示或序列4或序列6所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；e)将序列2所示或序列4或序列6所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的蛋白质。本专利技术的另一个目的是提供与上述蛋白质相关的生物材料。本专利技术提供的与上述蛋白质相关的生物材料为下述A1)至A12)中的任一种：A1)编码上述蛋白质的核酸分子；A2)含有A1)所述核酸分子的表达盒；A3)含有A1)所述核酸分子的重组载体；A4)含有A2)所述表达盒的重组载体；A5)含有A1)所述核酸分子的重组微生物；A6)含有A2)所述表达盒的重组微生物；A7)含有A3)所述重组载体的重组微生物；A8)含有A4)所述重组载体的重组微生物；A9)含有A1)所述核酸分子的转基因植物细胞系；A10)含有A2)所述表达盒的转基因植物细胞系；A11)含有A3)所述重组载体的转基因植物细胞系；A12)含有A4)所述重组载体的转基因植物细胞系。上述相关生物材料中，A1)所述核酸分子为如下1)-5)所示的基因：1)其编码序列是序列1所示的cDNA分子或DNA分子；2)其编码序列是序列3所示的cDNA分子或DNA分子；3)其编码序列是序列5所示的cDNA分子或DNA分子；4)与1)或2)或3)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码上述蛋白质的cDNA分子或基因组DNA分子；5)在严格条件下与1)或2)或3)或4)限定的核苷酸序列杂交，且编码上述蛋白质的cDNA分子或基因组DNA分子。本专利技术还有一个目的是提供上述蛋白质或与上述蛋白质相关生物材料的新用途。本专利技术提供了上述蛋白质或与上述蛋白质相关生物材料在调控植物条锈病抗性中的应用。本专利技术还提供了上述蛋白质或与上述蛋白质相关生物材料在培育条锈病抗性降低的转基因植物中的应用。上述应用中，所述植物为单子叶植物，所述单子叶植物具体为小麦。本专利技术还有一个目的是提供一种培育条锈病抗性降低的转基因植物的方法。本专利技术提供的培育条锈病抗性降低的转基因植物的方法包括将抑制上述蛋白质表达的物质导入受体植物中，得到转基因植物的步骤；所述转基因植物的条锈病抗性低于所述受体植物。上述方法中，所述抑制上述蛋白质表达的物质为如下A)或B)：A)BSMV病毒本文档来自技高网...

【技术保护点】
蛋白质，是如下a)‑e)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；b)氨基酸序列是序列表中序列4所示的蛋白质；c)氨基酸序列是序列表中序列6所示的蛋白质；d)在序列2所示或序列4或序列6所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；e)将序列2所示或序列4或序列6所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的蛋白质。

【技术特征摘要】
1.蛋白质，是如下a)-e)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；b)氨基酸序列是序列表中序列4所示的蛋白质；c)氨基酸序列是序列表中序列6所示的蛋白质；d)在序列2所示或序列4或序列6所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；e)将序列2所示或序列4或序列6所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的蛋白质。2.与权利要求1所述的蛋白质相关的生物材料，为下述A1)至A12)中的任一种：A1)编码权利要求1所述的蛋白质的核酸分子；A2)含有A1)所述核酸分子的表达盒；A3)含有A1)所述核酸分子的重组载体；A4)含有A2)所述表达盒的重组载体；A5)含有A1)所述核酸分子的重组微生物；A6)含有A2)所述表达盒的重组微生物；A7)含有A3)所述重组载体的重组微生物；A8)含有A4)所述重组载体的重组微生物；A9)含有A1)所述核酸分子的转基因植物细胞系；A10)含有A2)所述表达盒的转基因植物细胞系；A11)含有A3)所述重组载体的转基因植物细胞系；A12)含有A4)所述重组载体的转基因植物细胞系。3.根据权利要求2所述的相关生物材料，其特征在于：A1)所述核酸分子为如下1)-5)所示的基因：1)其编码序列是序列1所示的cDNA分子或DNA分子；2)其编码序列是序列3所示的cDNA分子或DNA分子；3)其编码序列是序列5所示的cDNA分子或DNA分子；4)与1)或2)或3)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1所述的蛋白质的cDNA分子或基因组DNA分子；5)在严格条件下与1)或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张相岐，魏学宁，范仁春，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11