[发明专利]小麦条锈菌PSTG_06371基因在条锈病防治中的应用和抗条锈菌小麦的培育方法

说明书

本发明提供了小麦条锈菌PSTG_06371基因在小麦条锈病防治中的应用，所述PSTG_06371基因的序列如Seq ID No.5所示；所述的PSTG_06371基因能够有效的调控小麦条锈菌的生长繁殖，将PSTG_06371基因作为转录调控的分子靶标或者作为蛋白质功能抑制的基因靶标，通过沉默所述PSTG_06371基因达到抑制小麦条锈菌生长繁殖的作用。本发明提供的利用该基因培育抗条锈菌小麦的方法所获得的小麦具有显著的小麦条锈菌抗性。

技术领域

本发明属于基因工程和作物分子育种技术领域，具体涉及小麦条锈菌PSTG_06371基因在条锈病防治中的应用和抗条锈菌小麦的培育方法。

背景技术

小麦是我国第二大粮食作物，年均播种面积约为3.6亿亩。小麦产量的稳定与提高关系国计民生。然而多年来，真菌病害对小麦生产构成严重威胁，如锈病、白粉病、赤霉病、纹枯病等病害的发生，严重影响小麦的产量和品质。其中，小麦条锈病俗称黄疸，是由专性寄生的条锈菌(Puccinia striiformis Westend.f.sp.tritici)引起。在我国，小麦条锈发病猖獗，常年受害面积达6,000～8,000万亩(农业部文件：农农发2006-9)；发病严重年份造成大幅减产(20～30％)，威胁粮食安全。条锈菌存在有性生殖，毒性变异快，近年来新的优势小种持续出现，导致条锈病控制难度加大。小麦主要产区黄淮海麦区的条锈病发生面积有逐渐增加的趋势，2017年5月统计河南、山东、安徽等7省市累计发生面积超过4,000万亩(中国农业科技推广，2017)。因此，有效防治条锈病对于我国粮食安全具有重要意义。

培育和种植抗病品种，是防治小麦条锈病经济、有效的重要措施。当前，我国多省的小麦品种审定已把是否具有条锈病抗性列为关键指标。提高抗性水平、培育持久抗性也已成为小麦新品种培育的重要目标。抗病品种的培育主要是通过抗条锈病基因的挖掘与利用，然而由于条锈菌生理小种毒性的快速变异，抗病基因大面积利用后可能会在短期内丧失抗病性。例如小麦育种上曾广泛使用的碧蚂一号、“洛类”、“繁6”衍生系等抗源，均已对当前流行小种失去抗性。对我国当前501份主栽和后备品种的检测表明，不足30％的品种对当前流行小种表现抗病，而且其抗源主要集中在Yr26/Yr24等少数基因(韩德俊等，西北-华北-长江中下游条锈病流行区系当前小麦品种(系)抗条锈病评价，中国农业科学，2010(43))。因此，拓宽小麦抗条锈病的抗源，开发新的条锈病防治策略，对于降低小麦条锈病大面积流行的风险具有重要意义。

小麦条锈菌由于其活体营养型及专性寄生特性，遗传转化困难；而且小麦本身同样难以开展遗传转化，因此小麦-条锈菌互作的遗传学研究困难很大，进展较慢。目前在小麦条锈菌中鉴定的侵染或致病关键基因数量较少，而且目前尚未有基因有效应用于小麦抗病育种。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种小麦条锈菌基因在条锈病防治中的应用以及一种利用该基因培育抗条锈菌小麦的方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：小麦条锈菌PSTG_06371基因在小麦条锈病防治中的应用，所述小麦条锈菌PSTG_06371基因的序列如SeqIDNo.5所示。

优选的，所述PSTG_06371基因作为转录抑制的分子靶标或者作为蛋白质功能抑制的基因靶标，通过沉默所述PSTG_06371基因达到抑制小麦条锈菌生长繁殖的目的。

优选的，所述应用为将携带所述PSTG_06371基因的沉默表达载体导入小麦中获得抗条锈菌的小麦。

优选的，所述应用为通过喷施所述PSTG_06371基因的转录抑制剂至小麦叶片抑制条锈菌的生长繁殖。

优选的，所述转录抑制剂为能够抑制所述PSTG_06371基因转录的dsRNA溶液。

优选的，所述应用为通过喷施所述PSTG_06371基因的编码蛋白活性抑制剂至小麦叶片抑制条锈菌的生长繁殖。