[发明专利]一种专用启动子及培育抗病转基因植物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种专用启动子及培育抗病转基因植物的方法。

背景技术

小麦纹枯病又称小麦尖眼斑病(wheat sharp eyespot)是危害我国小麦生产的重要病害，主要由禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)CAG-1引起(陈延熙，唐文华，张敦华，简小鹰.A preliminary study on etiology of sharp eye-spot of wheat inChina.植物保护学报1986，13(1)：39-44)。纹枯病破坏小麦的茎秆部韧皮部组织，不仅造成植株易倒伏，营养物质运输不畅，使种子干瘪，甚至引起枯白穗，造成减产。纹枯病一般可使小麦减产10％-30％，严重地块减产50％以上，甚至颗粒无收。加之近年来小麦生产水平的不断提高，耕作制度的改变，以及全球变暖等因素的影响，使小麦纹枯病呈逐年上升的趋势(史建荣，王裕中，沈素文，陈怀谷.Pathogenicity of Rhizoctonia cerealis to wheat in Jiangsu province.江苏农业学报，1997，13(3)：188-190)。根据全国农业技术推广总站报道，2005-2008年，我国每年遭受小麦纹枯病危害的麦田面积大约在670-800万公顷，经济损失在十亿元以上(赵美琦，魏开锋，毕可政.Studieson the epidemic prediction of wheat sharp eyespot.植物保护学报，1997，24(4)：303-308)。培育并应用抗纹枯病小麦新品种无疑是控制该病害最经济和最有效的途径。

易于利用的抗病小麦种质与抗病基因是抗病育种的首要条件。国内学者对近千份小麦材料进行抗病性鉴定中，没有发现对纹枯病免疫的小麦品种(系)，高抗的材料匮乏(史建荣，王裕中，陈怀谷，沈素文.小麦纹枯病品种抗性鉴定技术及抗病资源的筛选与分析.植物保护学报，2000，27(2)：107-112；杨立军，杨小军，喻大昭，王绍南.Resistance evaluation of wheat cultivars(lines)to Rhizoctonia cerealis Varder Hoeven and screening of its resistance resources.植物保护，2001，27(2)：4-7；万映秀，王文相，张平治，曹文昕，赵莉.Identification Techniques and Screening of Sharp Eyespot Resistance of Wheat.中国农学通报，2009，25(7)：223-226)。对一些小麦纹枯病抗源的抗性遗传分析和抗病性状位点分析结果表明，小麦纹枯病抗性是由主基因和微效基因共同作用的数量性状，并且存在复杂的基因互作(张小村，李斯深，赵新华，李瑞军.Genetic Analysis on Resistance to Sharp Eyespot by Using Fifteen Populations of Recombinant Inbred Lines in Wheat.麦类作物学报，2004，24(3)：13-16；汤颋，任丽娟，蔡士宾，吴纪中，陆维忠，陈建民，马鸿翔.Study on QTL mapping of sharp eyespot resistance(Rhizoctonia cerealis)in wheat ARz.麦类作物学报，2004，24(4)：11-16；蔡士宾，任丽娟，颜伟，吴纪中，陈怀谷，吴小有，张仙义.Germplasm development and mapping of resistance to sharp eyespot(Rhizoctonia cerealis)in wheat.中国农业科学，2006，39(5)：928-934)。小麦对纹枯病抗性的复杂遗传方式，使得常规育种的周期长、预见性差等，直接影响了小麦纹枯病抗性改良的进度。转基因工程由于周期短、针对性强等优点，已经成为提高作物抗病能力的新手段。如中国农业科学院作物科学研究所张增艳课题，分离克隆出病原诱导的中间偃麦草ERF转录因子TiERF1基因，证明其为可与GCC-Box顺式元件结合的激活型ERF转录因子(Liang H X，Lu Y，Liu H X，Wang FD，Xin Z Y，Zhang Z Y.A novel activator-type ERF of Thinopyrum intermedium，TiERF1，positively regulates defence responses.Journal of Experimental Botany，2008，59(11)：3111-3120)。采用转基因技术，将TiERF1基因和抗菌肽Rs-AFP2等基因导入小麦推广品种扬麦12中，获得了纹枯病抗性提高的转基因小麦新种质(Chen Liang，Zhang Zeng-Yan，Liang Hong-Xia，Liu Hong-Xia，Du Li-Pu，Xu Hui-Jun，Xin Zhi-Yong.Overexpression of TiERF1 enhances resistance to sharp eyespot in transgenic wheat.Journal of Experimental Botany，2008，59(15)：4195-4204；路妍，张增艳，任丽娟，刘宝业，廖勇，徐惠君，杜丽璞，马鸿翔，任正隆，井金学，辛志勇.Molecular Analyses on Rs-AFP2Transgenic Wheat Plants and Their Resistance to RhizoctonicI cerenl，2009，35(4)：640-646)。