[发明专利]含有铁硫簇的效应蛋白PST-8853及其应用

说明书

本发明公开了一种含有铁硫簇的效应蛋白PST‑8853，在条锈菌与小麦互作过程中发挥毒性功能。含有铁硫簇的效应蛋白PST‑8853氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，编码该毒性效应蛋白的PST‑8853基因的开放阅读框的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。PST‑8853基因在条锈菌侵染过程中上调表达。将PST‑8853基因特异片段克隆入干扰载体，利用农杆菌介导的转基因技术转化小麦幼胚，获得的转基因小麦植株对小麦条锈菌表现出抗性。本发明为利用效应蛋白PST‑8853及其编码基因创制小麦抗病材料，培育持久抗条锈病小麦品种提供了技术思路。

技术领域

本发明属于农业生物技术领域，涉及一种抗条锈效应蛋白，尤其涉及一种含有铁硫簇的效应蛋白PST-8853及其应用。

背景技术

小麦作为世界三大作物之一，供养着全球约一半的人口。由条形柄锈菌小麦专化形（ Puccinia striiformis f. sp. Tritici，Pst）引起的小麦条锈病是小麦生产中的一类重大真菌病害，病害流行年份可导致小麦减产20%-40%，危害严重的甚至会导致绝收。抗病育种是防治小麦条锈病最为经济有效的措施之一，但抗病基因的挖掘周期长，抗病品种的培育难度大，而且条锈菌毒性变异快，导致该病害在防治中一直难以实现持久的控制。因此，创制持久的抗病材料是防控小麦条锈病的根本途径。

效应蛋白是由病原菌分泌的一类外泌型蛋白分子，通过植物病原互作可以改变寄主植物细胞的结构和防卫途径，进而促进病原菌对寄主植物成功侵染及定殖或者触发寄主防卫反应。病原菌通过分泌效应蛋白，进入到宿主植物细胞，影响不同的植物抗病相关基因，来抑制宿主的免疫反应，从而帮助病原菌的定殖和侵染。近年来，对于铁硫蛋白的研究，主要停留在线粒体、叶绿体、结合铁元素的相关铁硫蛋白，目前，在植物和病原菌互作中含有铁硫簇的效应蛋白的作用还鲜有报道。

发明内容

本发明的目的在于提出一种含有铁硫簇的效应蛋白PST-8853，通过解析其致病机理，为利用病原菌致病因子创制小麦抗病材料奠定理论基础，对培育持久抗小麦条锈病品种具有重要的意义。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种含有铁硫簇的效应蛋白PST-8853，所述效应蛋白PST-8853氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

基于本发明的记载，本发明首次提出一种含有铁硫簇的效应蛋白PST-8853在小麦抗条锈品种培育中的应用，本领域普通技术人员结合现有技术，不难实现抗条锈小麦品种的培育工作。作为培育抗条锈小麦品种应用的优选实施方式，通过基因沉默抑制所述效应蛋白PST-8853表达，提高小麦对条锈菌的抗性。

本发明采用反向遗传学方法获知了所述效应蛋白PST-8853的编码基因 PST-8853。所述基因 PST-8853的开放阅读框，具有如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列。经证实， PST-8853基因在条锈菌侵染过程中上调表达。采用寄主介导的基因沉默技术沉默 PST-8853基因，确定 PST-8853基因在条锈病侵染过程中的毒性功能。