【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及小麦育种领域，具体而言，涉及一种小麦秆锈病抗性蛋白、抗性基因及其应用。
技术介绍
1、小麦是世界上最重要的粮食作物之一，但是随着人口的增长，小麦等主粮作物的产量也急需提高。寻找抗病基因，培育抗病小麦品种以减少产量损失依然是保证小麦产量和生产安全的有效措施。小麦秆锈病是由小麦秆锈菌（puccinia graminis f. sp.tritici，pgt）侵染所引起的一类气传性真菌病害。小麦秆锈菌的不断变异进化，导致新的高毒力小种不断出现，例如ug99及其变种、trttf、ttttf等强毒性生理小种的出现造成育种上大范围使用的抗病基因失去抗性。近年来，秆锈病在世界多个地区时常爆发流行，造成严重的小麦产量损失。因此，小麦抗秆锈病育种依然是小麦育种的重要任务之一。
2、自小麦秆锈病高毒力小种ug99被鉴定以来，寻找对ug99及其变种具有抗性的基因一直是全球小麦抗秆锈病研究的重点。小麦抗秆锈病基因sr8155b1来源于四倍体硬粒小麦（triticum turgidum ssp. durum）材料8155-b1。nirmala等曾经报道，8155-b1虽然对ug99原始菌种ttksk感病，但是8155-b1对ug99的多个变种表现出近免疫抗性，包括ttkst、ttktt、tttsk和ttksf+。此外，wang等2023年研究发现sr8155b1基因对6个中国流行的秆锈菌生理小种都表现出近免疫抗性。
3、目前，国际上正式命名的秆锈病基因有67个（sr1-sr67），其中有16个基因已经被克隆，但是其中只
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种小麦秆锈病抗性蛋白、抗性基因及其应用，以解决现有技术中此类抗性蛋白少的问题。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的第一个方面，提供了一种小麦秆锈病抗性蛋白，为如下（a）-（c）任一所示：（a）具有seq id no：8所示的氨基酸序列组成的蛋白质；或（b）在（a）中的氨基酸序列经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸且具有抗小麦秆锈病活性的蛋白质；或（c）与（a）和（b）中任一所限定的氨基酸序列具有80%以上同源性且具有相同功能的蛋白质。
3、进一步地，与（a）和（b）中任一所限定的氨基酸序列具有85%以上，优选90%以上，更优选95%以上，进一步优选99%以上同源性且具有相同功能的蛋白质。
4、为了实现上述目的，根据本专利技术的第二个方面，提供了一种小麦秆锈病抗性基因，为如下（a）-（d）任一所示：（a）编码上述小麦秆锈病抗性蛋白的核苷酸序列；或（b）在严格条件下与（a）限定的dna分子杂交且编码上述小麦秆锈病抗性蛋白的核苷酸序列；或（c）具有seq id no：7所示的核苷酸序列；或（d）与（a）-（c）中限定的任一种核苷酸序列具有70%以上同源性且编码具有相同功能蛋白质的基因。
5、进一步地，与（a）至（c）中限定的任一种核苷酸序列具有75%以上，优选85%以上，更优选95%以上，进一步优选99%以上同源性且编码具有相同功能蛋白质的基因。
6、为了实现上述目的，根据本专利技术的第三个方面，提供了一种表达盒，上述表达盒包括调控序列和上述小麦秆锈病抗性基因。
7、进一步地，调控序列包括启动子；优选地，启动子包括如下启动子中的一种或几种：组成型、增强型、组织特异型及诱导型。
8、为了实现上述目的，根据本专利技术的第四个方面，提供了一种重组载体，上述重组载体包含上述小麦秆锈病抗性基因或上述表达盒。
9、进一步地，重组载体包括翻译控制信号；优选地，翻译控制信号包括增强子；优选地，增强子包括翻译增强子和/或转录增强子；优选地，翻译控制信号来源于天然序列或人工合成序列；优选地，重组载体包括植物表达载体；优选地，植物表达载体包括农杆菌转化的双元载体或基因枪轰击的载体；优选地，植物表达载体包括pcambia1300；优选地，重组载体包括报告基因；优选地，报告基因包括抗性基因或表达产生颜色变化的酶或发光化合物的基因；优选地，抗性基因包括抗生素抗性基因或化学试剂抗性基因。
10、为了实现上述目的，根据本专利技术的第五个方面，提供了一种宿主细胞，上述宿主细胞含有上述小麦秆锈病抗性基因或上述表达盒，或转化有上述重组载体；优选地，宿主细胞包括非植物的宿主细胞；优选地，宿主细胞包括大肠杆菌或根瘤农杆菌；优选地，大肠杆菌包括dh5α；优选地，根瘤农杆菌包括eha105。
11、为了实现上述目的，根据本专利技术的第六个方面，提供了一种上述小麦秆锈病抗性蛋白，或者上述小麦秆锈病抗性基因，或者上述表达盒，或者上述重组载体，或者上述宿主细胞在调控植物对秆锈病的抗性、增强或降低植物对秆锈病的抗性、或培育对秆锈病的抗性增强或降低的转基因植物、或小麦抗秆锈病育种中的应用。
12、为了实现上述目的，根据本专利技术的第七个方面，提供了一种制备转基因植物的方法，上述方法包括：将上述小麦秆锈病抗性基因、或上述表达盒、或上述重组载体、或上述宿主细胞导入目的植物中，得到对秆锈病具有抗性的转基因植物。
13、进一步地，重组载体通过植物病毒载体、基因枪或农杆菌侵染的方法导入到目的植物中；优选地，目的植物为双子叶植物或单子叶植物；优选地，目的植物为小麦；优选地，小麦为fielder小麦；优选地，小麦秆锈病抗性基因由组成型启动子驱动。
14、为了实现上述目的，根据本专利技术的第八个方面，提供了一种增加或降低植物对秆锈病抗性的育种方法，上述方法包括：增加或降低目的植物中上述小麦秆锈病抗性蛋白的活性或含量，使得植物对秆锈病的抗性增强或降低。
15、进一步地，目的植物为双子叶植物或单子叶植物；优选地，目的植物为小麦；优选地，小麦为fielder小麦；优选地，秆锈病为秆锈菌生理小种引起的秆锈病；优选地，秆锈菌生理小种包括34mkgqm或34c3rkgqm。
16、有益技术效果：应用本专利技术的技术方案，通过使用上述小麦秆锈病抗性蛋白，能够实现增强植物对秆锈病的抵抗力，并促进对抗性蛋白如何抵御病原体这一抗病机理的深入研究，为植物育种提供了一种可靠且有效的秆锈病抗性资源。
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1.一种小麦秆锈病抗性蛋白，其特征在于，为如下（a）-（c）任一所示：
2.一种小麦秆锈病抗性基因，其特征在于，为如下（a）-（d）任一所示：
3.一种表达盒，其特征在于，所述表达盒包括调控序列和权利要求2所述小麦秆锈病抗性基因。
4.根据权利要求3所述的表达盒，其特征在于，所述调控序列包括启动子。
5.一种重组载体，其特征在于，包含权利要求2所述小麦秆锈病抗性基因或权利要求3或4所述表达盒。
6.根据权利要求5所述的重组载体，其特征在于，所述重组载体包括翻译控制信号和/或报告基因。
7.一种宿主细胞，其特征在于，所述宿主细胞含有权利要求2所述小麦秆锈病抗性基因或权利要求3或4所述表达盒，或转化有权利要求5或6所述重组载体。
8.权利要求1所述小麦秆锈病抗性蛋白，或者权利要求2所述小麦秆锈病抗性基因，或者权利要求3或4所述表达盒，或者权利要求5或6所述重组载体，或者权利要求7所述宿主细胞在调控植物对秆锈病的抗性、增强或降低植物对秆锈病的抗性、或培育对秆锈病的抗性增强或降低的转基因植物、或小麦抗秆锈
9.一种制备转基因植物的方法，其特征在于，所述方法包括：将
10.一种增加或降低植物对秆锈病抗性的育种方法，其特征在于，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种小麦秆锈病抗性蛋白，其特征在于，为如下（a）-（c）任一所示：
2.一种小麦秆锈病抗性基因，其特征在于，为如下（a）-（d）任一所示：
3.一种表达盒，其特征在于，所述表达盒包括调控序列和权利要求2所述小麦秆锈病抗性基因。
4.根据权利要求3所述的表达盒，其特征在于，所述调控序列包括启动子。
5.一种重组载体，其特征在于，包含权利要求2所述小麦秆锈病抗性基因或权利要求3或4所述表达盒。
6.根据权利要求5所述的重组载体，其特征在于，所述重组载体包括翻译控制信号和/或报告基因。
7.一种宿主细胞，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈时盛，沈涛，郝小花，王桂平，
申请(专利权)人：北京大学现代农业研究院，
类型：发明
国别省市：
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