來源于小麥的抗病性相關(guān)蛋白TaCPK7-R及其相關(guān)生物材料與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了來源于小麥的抗病性相關(guān)蛋白TaCPK7-R及其相關(guān)生物材料與應(yīng)用。本發(fā)明所提供的TaCPK7-R是如下a)或b)的蛋白質(zhì)：氨基酸序列是序列2的蛋白質(zhì)；b)將序列表中序列2所示的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗病性相關(guān)的蛋白質(zhì)。實驗證明TaCPK7-R以及與TaCPK7-R相關(guān)的生物材料可用于調(diào)控植物抗病性，特別是可用于調(diào)控小麥對紋枯病的抗性。
【專利說明】來源于小麥的抗病性相關(guān)蛋白TaCPK7-R及其相關(guān)生物材料與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物【技術(shù)領(lǐng)域】中來源于小麥的抗病性相關(guān)蛋白TaCPK7-R及其相關(guān)生物材料與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]小麥?zhǔn)鞘澜缟献钪匾募Z食作物之一，對于保障糧食安全起著舉足輕重的作用。隨著肥水條件的改良、種植密度增加和耕作制度的改變，小麥紋枯病已發(fā)展成我國小麥生產(chǎn)的主要病害，成為我國小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要限制因素。
[0003]小麥紋枯病，又稱小麥尖眼點病(wheat sharp eyespot),是主要由禾谷絲核菌(Rhizoctonia cerealis)、立枯絲核菌(Rhizoctonia solani)侵染引起的一種世界性土傳腐生真菌病害(陳延熙，唐文華，張敦華，簡小鷹.我國小麥紋枯病病原學(xué)的初步研究.植物保護學(xué)報 198 6:39-44 ；Hamada M.S., Yin Y., Chen H., Ma Z.The escalating threatof Rhizoctonia cerealis, the causal agent of sharp eyespot in wheat.Pest managementSCienCe2011，67:1411-1419)。我國小麥紋枯病主要病原菌為禾谷絲核菌。禾谷絲核菌不產(chǎn)生無性孢子，能以菌絲和菌核的形式在土壤和植物殘骸存活，然后在條件適宜時侵染小麥的葉鞘和莖部，造成小麥組織腐爛壞死，并且形成褐色云紋花桿狀病斑。嚴(yán)重情況下病株會因養(yǎng)分、水分供應(yīng)不足而造成枯白穗。自20世紀(jì)80年代以來，小麥紋枯病已成為我國長江流域麥區(qū)、黃淮麥區(qū)的主要病害。紋枯病已經(jīng)成為我國小麥生產(chǎn)的主要病害，一般發(fā)生地塊可使小麥減產(chǎn)10%~30%，嚴(yán)重地塊則使小麥減產(chǎn)40%以上(陳健華，張熾昌，徐東方，朱盛艷.小麥紋枯病的研究進展.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技2011:169-170)，對糧食安全構(gòu)成巨大的威脅。由于紋枯病發(fā)生于小麥根基部，化學(xué)藥劑防治紋枯病的效果較差，因此，選育和推廣抗病小麥品種是控制上述病害最經(jīng)濟、有效和安全的措施。然而，常規(guī)抗紋枯病育種進展緩慢，目前，生產(chǎn)上大面積推廣品種、高代品系對紋枯病的抗性普遍較差。因此，發(fā)掘小麥抗紋枯病有效基因，揭示小麥抗紋枯病反應(yīng)機制，開展抗紋枯病的小麥基因工程育種研究非常重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種來源于小麥的抗病性(如抗紋枯病)相關(guān)蛋白TaCPK7_R及其相關(guān)生物材料與應(yīng)用。
[0005]本發(fā)明所提供的小麥抗病性相關(guān)蛋白，名稱為TaCPK7_R，來源于抗紋枯病的小麥品系Cl 12633，是如下a)或b)的蛋白質(zhì):
[0006]a)氨基酸序列是序列2的蛋白質(zhì)；
[0007]b)將序列表中序列2所示的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗病性相關(guān)的蛋白質(zhì)。
[0008]序列表中的序列2由543個氨基酸殘基組成。[0009]為了使a)中的蛋白質(zhì)便于純化，可在序列表中序列2所示的蛋白質(zhì)的氨基末端或羧基末端連接上如表1所示的標(biāo)簽。
[0010]表1標(biāo)簽的序列
[0011]
【權(quán)利要求】
1.蛋白質(zhì)，是如下a)或b)的蛋白質(zhì): a)氨基酸序列是序列2的蛋白質(zhì)； b)將序列表中序列2所示的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗病性相關(guān)的蛋白質(zhì)。
2.與權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)相關(guān)的生物材料，為下述BI)至B7)中的任一種: BI)編碼權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)的核酸分子； B2)含有BI)所述核酸分子的表達(dá)盒； B3)含有BI)所述核酸分子的重組載體、或含有B2)所述表達(dá)盒的重組載體； B4)含有BI)所述核酸分子的重組微生物、或含有B2)所述表達(dá)盒的重組微生物、或含有B3)所述重組載體的重組微生物； B5)含有BI)所述核酸分子的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞系、或含有B2)所述表達(dá)盒的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞系、或含有B3)所述重組載體的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞系； B6)降低權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)表達(dá)的核酸分子； B7)含有B6)所述核酸分子的表達(dá)盒、重組載體、重組微生物或轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞系。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所 述的相關(guān)生物材料，其特征在于:B1)所述核酸分子為如下I)或2)或3)或4)所示的基因: 1)其編碼序列是序列表中序列I的第60-1691位核苷酸的cDNA分子或DNA分子； 2)核苷酸序列是序列表中序列I的DNA分子cDNA分子或DNA分子； 3)核苷酸序列是序列表中序列I的第60-1709位核苷酸的DNA分子cDNA分子或DNA分子; 4)在嚴(yán)格條件下與I)或2)限定的DNA分子雜交且編碼權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)的DNA分子，或與I)或2)限定的DNA分子具有90%以上的同一性且編碼權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)的DNA分子； B6)所述核酸分子為與序列表中序列I的第60-1691位核苷酸所不的DNA分子中任一片段反向互補的DNA分子。
4.權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)、或權(quán)利要求2或3所述相關(guān)生物材料在調(diào)控植物抗病性中的應(yīng)用。
5.一種培育抗病性轉(zhuǎn)基因植物的方法，包括向受體植物中導(dǎo)入權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)的編碼基因得到抗病性高于所述受體植物的抗病性轉(zhuǎn)基因植物的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于:所述受體植物為小麥， 和/或， 權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)的編碼基因的編碼序列是序列表中序列I的第60-1691核苷酸的DNA分子。
7.培育抗病性降低的轉(zhuǎn)基因植物的方法，包括是降低目的植物中權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)的編碼基因的表達(dá)，得到抗病性低于所述目的植物的轉(zhuǎn)基因植物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于:所述目的植物為小麥， 和/或， 降低目的植物中權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)的編碼基因的表達(dá)是通過將與序列表中序列I的第1586-1829位核苷酸所示的DNA片段反向互補的DNA分子導(dǎo)入所述目的植物實現(xiàn)的。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-8中任一所述的方法，其特征在于:所述抗病性為抗紋枯病，和/或， 所述紋枯病由禾谷絲核菌(Rhizoctoniacerealis)引起。
10.擴增編碼權(quán)利 要求1所述蛋白質(zhì)的核酸分子全長或其片段的引物對。
【文檔編號】C12N15/29GK104004073SQ201410227827
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】張增艷, 洪彥濤, 杜麗璞, 申芳嫡, 魏學(xué)寧, 徐惠君 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所