[发明专利]一种小麦抗条锈病相关的IF2类翻译起始因子基因

说明书

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，特别涉及一种小麦抗条锈病IF2类翻译起始因子基因。

背景技术

小麦条锈病是小麦生产的主要病害之一，严重影响小麦高产稳产；尽管在预测预报基础上适时的化学防治可以有效控制条锈病的危害，但是化学防治带来的环境污染和生态破坏已引起广泛关注。多年来的实践证明利用抗锈小麦品种是控制小麦条锈病，提高小麦产量最经济有效的方法。但是，小麦条锈病菌种变异快，抗病品种常因病菌的适应而丧失抗性，因而获得可靠、长效的小麦条锈病抗性是小麦育种和病理研究的核心。

随着分子生物学相关技术的发展，从分子水平上了解作物抗病的分子机制，寻找新的抗病基因，构建新的作物抗病策略已成为作物抗病性研究的重要内容。在小麦抗锈病方面，近年来在新的抗病基因资源的发现、鉴定抗性基因的遗传分析及分子标记定位等方面开展了大量工作。如许多小麦的抗条锈病基因被成功标记，并已用于小麦抗条锈病品种的标记辅助选育，这些研究为揭示小麦抗条锈病的分子基础，利用遗传工程手段改良小麦的抗条锈性，建立一种新型的长期、有效、经济和安全的小麦条锈病控制策略和技术体系奠定了良好的基础。

然而，小麦抗条锈病分子基础研究仍然比较薄弱，至今抗病基因已得到克隆只有Yr10和Yr36(NCBI；Fu等，2009，Science)。因此，小麦抗条锈病分子抗病机制和基因表达的研究仍应加强。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种小麦抗条锈病相关的调控基因IF2类翻译起始因子基因。

所述的小麦抗条锈病相关的IF2类翻译起始因子基因，该基因的cDNA序列全长为1810bp，其核苷酸序列如SEQ.ID.NO.1所示，其中，1～165bp为5’非翻译区，166～1386bp编码406个氨基酸，1387～1512bp为内含隔裂非编码区，1513～1665bp编码50个氨基酸，1666～1810bp为3’非翻译区。

所述的166～1386bp编码的氨基酸序列如SEQ.ID.NO.2所示。

所述的1513～1664bp编码的氨基酸序列如SEQ.ID.NO.3所示。

本发明公开的F2类翻译起始因子基因是筛选自小麦抗条锈病种质陕麦139受条锈菌条中32诱导的cDNA文库；对cDNA文库中所获ESTs标签进行了大量的随机测序，筛选获得了小麦抗条锈病调控基因IF2类翻译起始因子同源基因S186的部分序列，进而利用RT-PCR和电子克隆技术相结合，获得该基因的cDNA序列。

本发明中对调控基因IF2类翻译起始因子基因的RT-PCR表达模式分析表明，该基因在正常情况下几乎不表达，在条中32胁迫后24h即可诱导表达，72h表达量达到最大，随后4-7天表达下降，10-13天再次上升稳定在一定水平。利用RNA干扰技术沉默该基因在抗病小麦中的表达，会使抗病小麦叶片表现受条锈菌侵染症状，IF2类翻译起始因子的表达是小麦抗条锈必不可少的因素。

本发明提供的IF2类翻译起始因子与小麦抗条锈病密切相关，IF2类翻译起始因子对于小麦抗条锈必不可少；鉴于IF2类翻译起始因子是调节生物体基因表达的关键基因，其决定了基因翻译的起始密码子的识别，因此，IF2类翻译起始因子是作为抗病性相关的必要的控制类基因，是小麦抗条锈病的保守的因素。

本发明从抗条锈优质种质陕麦139克隆到的小麦IF2类翻译起始因子为改良禾本科作物的抗条锈性提供了更好的选择，便于应用到植物抗条锈性的改良，有效地提高植物的抗病性。

附图说明

图1是拟南芥、水稻和小麦IF2类翻译起始因子基因氨基酸序列的进化树图；

图2是拟南芥、水稻和小麦IF2类翻译起始因子基因氨基酸序列的多重比较图；

图3a是以18S核糖体RNA编码基因作为IF2类翻译起始因子RT-PCR扩增的内参；图3b是抗条锈相关调控基因IF2类翻译起始因子基因在条中32侵染后不同时期表达模式的RT-PCR分析图；

图4是利用大麦条斑病毒载体诱导抗条锈病小麦种质陕麦139IF2类翻译起始因子沉默后，RT-PCR检测基因表达结果图；

图5是利用大麦条斑病毒载体诱导抗条锈病小麦种质陕麦139的IF2类翻译起始因子被RNA干扰沉默后，叶片受条锈菌侵染症状表现图。

具体实施方式