[发明专利]小麦抗病蛋白与编码基因及其在调控植物抗病性中的应用

说明书

本发明公开了小麦抗病蛋白与编码基因及其在调控植物抗病性中的应用。本发明公开的小麦抗病蛋白(TaZnF2)是如下A1)、A2)或A3)：A1)氨基酸序列是序列2的蛋白质；A2)将序列表中序列2所示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/或添加且与植物抗病性相关的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。实验证明，TaZnF2基因过表达的转TaZnF2基因小麦对小麦纹枯病的抗性显著提高；而抗病小麦CI12633中TaZnF2基因表达被抑制,则使这些植株对纹枯病抗性降低，说明TaZnF2基因是小麦抗纹枯病反应所需的抗病基因。

技术领域

本发明涉及生物技术领域中小麦抗病蛋白与编码基因及其在调控植物抗病性中的应用。

背景技术

小麦是世界上最重要的粮食作物之一，对于保障粮食安全起着举足轻重的作用。随着肥水条件的改良、种植密度增加和耕作制度的改变，小麦纹枯病已发展成我国小麦生产的主要病害，成为我国小麦高产稳产的重要限制因素。小麦纹枯病，也称为小麦尖眼斑病(wheat sharp eyespot)，是由腐生营养型病原真菌禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)CAG-1和立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)AG4、AG5融合群引起的一种世界性小麦土传真菌病害。我国小麦纹枯病主要病原菌为禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)。纹枯病一般可使小麦减产10％～30％，严重地块则使小麦减产50％以上。据全国农技推广站报道，2005—2015年我国小麦纹枯病每年发生面积达1-1.4亿亩，经济损失数十亿元以上，已成为我国小麦主产区小麦的第一大土传病害。选育和推广抗纹枯病小麦新品种是防治该病害流行的最经济、安全和有效的途径，对于保证我国小麦的高产、稳产非常重要。然而，由于缺乏易于利用的小麦纹枯病抗性种质资源，常规育种方法在抗纹枯病小麦品种育种方面进展缓慢。分子生物学和基因工程的发展为植物抗性育种开辟了一条新途径。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提高植物的抗病性。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了名称为抗病蛋白(TaZnF2)的蛋白质，该蛋白质为如下A1)、A2)或A3)：

A1)氨基酸序列是序列2的蛋白质；

A2)将序列表中序列2所示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/或添加且与植物抗病性相关的蛋白质；

A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。

其中，序列2由181个氨基酸残基组成。

为了使A1)中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。

表1、标签的序列

上述A2)中的TaZnF2蛋白质，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。

上述A2)中的TaZnF2蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。

上述A2)中的TaZnF2蛋白质的编码基因可通过将序列1的第250-795位所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上表1所示的标签的编码序列得到。

为解决上述技术问题，本发明还提供了与TaZnF2相关的生物材料，该生物材料为下述B1)至B9)中的任一种：

B1)编码TaZnF2的核酸分子；

B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；