[发明专利]一种提高小麦白粉病抗性的方法

说明书

本发明提供一种提高小麦白粉病抗性的方法，通过转基因技术获得小麦TaSSI2基因的RNAi转基因株系，从而提高转基因株系对白粉病的抗性。本发明通过转基因的方法，获得小麦TaSSI2基因的表达被成功抑制的转基因株系，并对其抗病功能进行深入分析和鉴定，进一步明确了TaSSI2基因在小麦响应白粉菌侵染过程中的作用，说明在小麦中抑制该基因的表达能够提高对小麦对白粉菌的抗病性，为该基因在小麦中的抗病功能分析奠定基础，并将其应用到小麦的分子育种中去，有助于小麦抗病品种的培育。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地说，涉及一种提高小麦白粉病抗性的方法。

背景技术

小麦是我国第二大口粮作物，而麦类白粉病等病害是影响小麦产量的主要限制因素之一。据统计，每年由于麦类白粉病等原因我国小麦可减产5％-10％，重病田减产达30％以上。到目前为止，尽管小麦抗病基因在农业生产上已经获得了大规模的推广和应用，但是由于小麦基因组的复杂性，人们对小麦抗病的分子机理认识仍然非常有限，因此通过基因工程的手段将基因过量表达或沉默是分析基因功能的重要手段之一。

白粉病一般在气候温和，潮湿多雨的地区发生，发病时会造成严重的减产以及产品品质下降，其中就包括重要的谷类作物小麦、大麦，经济作物西红柿、南瓜、葡萄以及观赏植物玫瑰等。就麦类白粉病来说，以小麦受害最严重。近年来，由于种植密度的增高，氮肥施用量的增大，以及作物种植的单一，从而使白粉病造成的危害日益严重。

越来越多的研究发现，脂肪酸参与了植物对生物和非生物胁迫的响应，脂肪酸及其衍生物在植物防御信号反应途径中的重要作用也越来越受到关注(Kachroo andKachroo,2009；Savchenko et al,2010)。例如，拟南芥LACS2基因编码脂酰基-CoA合成酶，可以将游离脂肪酸活化成为酰基-CoA硫脂(Schnurr et al,2004)，该基因的突变体植株表现为表皮缺陷型，并对假单胞菌(Pseudomonas syringae)的抗性降低(Tang et al,2007；Xia et al,2009)，另外，研究发现来源于油酸的壬二酸参与启动SA的生物合成进而参与了植物的系统抗病性(Jung et al,2009)。

脂肪酸合成过程中，硬脂酰基载体蛋白脂肪酸去饱和酶(SACPD)催化硬脂酰-载体蛋白去饱和，在脂肪酸链的C9与C10间引入一个双键形成油酰-ACP。拟南芥中该基因突变后油酸(18:1)的含量降低，硬脂酸(SA)18:0的含量升高，突变体植株表现为植株矮小，叶片自发坏死，SA水平升高以及PR基因组成型高丰度表达等，并且提高了对多种病原菌以及蚜虫的抗性(Shah et al,2001；Kachroo et al,2003；Sekine et al,2004)。在大豆和水稻中，抑制该基因的表达同样提高了对不同病原菌的抗病性(Jiang et al,2009；Kachroo etal,2008)。研究结果表明，ssi2突变体对多种病原菌的高抗表型是由于18:1含量的下降所引起的(Kachroo et al,2001,2003,2005；Kachroo et al,2003,2004,2007；Chandra-Shekara et al,2007；Venugopal et al,2009；Xia et al,2009)，进一步研究发现18:1含量下降会引起NO合成相关酶(NOA1)的蛋白水平增加，进而导致植物体内NO含量上升，从而激活了NO介导的抗病反应途径(Mandal et al,2012)。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高小麦白粉病抗性的方法。

为了实现本发明目的，本发明的一种提高小麦白粉病抗性的方法，其是通过转基因技术获得小麦TaSSI2基因的RNAi转基因株系，从而提高转基因株系对白粉病的抗性。