[发明专利]一种获得抗白粉病小麦的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种获得抗白粉病小麦的方法。

背景技术

小麦是一种在世界各地广泛种植的禾本科植物，起源于中东新月沃土(Levant)地区，是世界上最早栽培的农作物之一。小麦是一种温带长日照植物，适应范围较广，自北纬17°-50°，从平原到海拔约4000m的高原(如中国西藏)均有种植。2010年，小麦是世界上总产量位居第二的粮食作物(6.51亿吨)，仅次于玉米(8.44亿吨)。全世界有43个国家，有35％-40％的人口以小麦为主要粮食。据联合国粮农组织2004年统计，全世界小麦收获面积32.36亿亩，单产193.8千克/亩，总产6.27亿吨。

小麦的颖果是人类的主食之一，磨成面粉后可制作面包、馒头、饼干、面条等食物，发酵后可制成啤酒、酒精、伏特加或生质燃料。小麦富含淀粉、蛋白质、脂肪、矿物质、钙、铁、硫胺素、核黄素、烟酸、维生素A及维生素C等。

小麦白粉病是一种世界性病害，在各主要产麦国均有分布，我国山东沿海、四川、贵州、云南发生普遍，危害严重。近年来该病在东北、华北、西北麦区，亦有日趋严重之势。该病可侵害小麦植株地上部各器官，但以叶片和叶鞘为主，发病重时颖壳和芒也受害。近年来，由于品种、栽培制度、肥水、气候条件的影响，白粉病大量发生，导致小麦叶片早枯、成穗率减少、千粒重下降，严重影响了小麦的品质与产量。

发明内容

本发明的目的是提供一种获得抗白粉病小麦的方法。

本发明提供的获得抗白粉病小麦的方法，包括如下步骤：敲除出发小麦中的MLO基因，得到抗白粉病小麦。

所述抗白粉病小麦为所述MLO基因被敲除的纯合株。

所述MLO基因为TaMLO-A1基因、TaMLO-B1基因和TaMLO-D1基因；

所述TaMLO-A1基因编码如下(a)或(b)：(a)由序列表中序列4所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列4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/或添加且与植物白粉病抗性相关的由序列4衍生的蛋白质；

所述TaMLO-B1基因编码如下(c)或(d)：(c)由序列表中序列5所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(d)将序列5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/或添加且与植物白粉病抗性相关的由序列5衍生的蛋白质；

所述TaMLO-D1基因编码如下(e)或(f)：(e)由序列表中序列6所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(f)将序列6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/或添加且与植物白粉病抗性相关的由序列6衍生的蛋白质。

所述TaMLO-1A基因为如下(1)或(2)或(3)的DNA分子：(1)编码区如序列表的序列1所示的DNA分子；(2)在严格条件下与(1)限定的DNA序列杂交且编码植物白粉病抗性相关蛋白的DNA分子；(3)与(1)限定的DNA序列至少具有90％以上同源性且编码植物白粉病抗性相关蛋白的DNA分子；

所述TaMLO-B1基因为如下(4)或(5)或(6)的DNA分子：(4)编码区如序列表的序列2所示的DNA分子；(5)在严格条件下与(4)限定的DNA序列杂交且编码植物白粉病抗性相关蛋白的DNA分子；(6)与(4)限定的DNA序列至少具有90％以上同源性且编码植物白粉病抗性相关蛋白的DNA分子；

所述TaMLO-D1基因为如下(7)或(8)或(9)的DNA分子：(7)编码区如序列表的序列3所示的DNA分子；(8)在严格条件下与(7)限定的DNA序列杂交且编码植物白粉病抗性相关蛋白的DNA分子；(9)与(7)限定的DNA序列至少具有90％以上同源性且编码植物白粉病抗性相关蛋白的DNA分子。

所述“敲除出发小麦中的MLO基因”是通过在所述MLO基因上进行定点敲除实现的。可分别对所述TaMLO-A1基因、所述TaMLO-B1基因和所述TaMLO-D1基因进行定点敲除(即3对3的定点敲除)。由于所述TaMLO-A1基因、所述TaMLO-B1基因和所述TaMLO-D1基因的同源性很高，也可以选择它们的保守区域进行定点敲除(即1对3的定点敲除)。

所述定点敲除的靶序列可位于所述MLO基因的第二个外显子的保守区。

对于所述TaMLO-A1基因来说，定点敲除的靶序列具体如下：

TaMLO-A基因:cacgcaggacccaatctc