[发明专利]TT1基因在提高植物抗病性中的用途

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及TT1基因在提高植物抗病性中的用途。

背景技术

植物在自然界中经常遭受病原物的侵害，这些病原物包括细菌、真菌、线虫和病毒等。对于农作物来说，病害是制约农作物高产、稳产的重要因素。比如：全球每年由各种病害造成的水稻产量损失足以养活9000万人以上，中国常年发生面积580余万公顷，由于其危害面积与危害程度日趋严重，已成为水稻持续高产稳产的严重障碍。

植物真菌病，是由植物病原真菌引起的病害，约占植物病害的70～80％。一种作物上可发现几种甚至几十种真菌病害。主要有藻菌纲中霜霉菌(Peronospora)引起的霜霉病；子囊菌纲中囊壳菌(Gibberella)引起的水稻恶苗病、麦类赤霉病；担子菌纲中锈菌引起的锈病，黑粉菌(Ustilago)引起的黑粉病，半知菌类引起的稻瘟病、稻胡麻斑病等。

稻曲病(Ustilaginoidea virens(cooke)Tak)是世界性真菌病害，属于子囊菌纲麦角菌科。稻曲病也是我国近几年逐步蔓延、日趋严重的水稻危险性病害之一。稻曲病又称伪黑穗病、绿黑穗病、谷花病、青粉病，俗称“丰产果”。该病只发生于穗部，为害部分谷粒。受害谷粒内形成菌丝块渐膨大，内外颖裂开，露出淡黄色块状物，即孢子座，后包于内外颖两侧，呈黑绿色，初外包一层薄膜，后破裂，散生墨绿色粉末，即病菌的厚垣孢子，有的两侧生黑色扁平菌核，风吹雨打易脱落。河北、长江流域及南方各省稻区时有发生。稻曲病的危害损失不仅限于病粒，而且影响整个稻穗，随着病粒的增加，结实率不断降低，产量损失逐渐加大。

水稻稻瘟病作为水稻栽培中的一个主要病害，病原称灰梨孢、稻梨孢(Pyriculariagrisea(Cooke)Sacc)，属半知菌亚门真菌。从秧田中的苗瘟、叶瘟到移栽大田后的节瘟、颈瘟、谷粒瘟和叶枕瘟(叶片与叶鞘交界处)均可发病，几乎贯穿水稻的整个生育期，严重危害水稻的正常生长，对产量构成很大的威胁，严重时减产40％～50％，甚至颗粒无收。世界各稻区均匀发生。本病在各地均有发生，其中以叶部、节部发生为多，发生后可造成不同程度减产，尤其穗颈瘟或节瘟发生早而重，可造成白穗以致绝产。近年来，稻瘟病年发生面积出现逐年增加趋势，局部大爆发并不少见，目前，稻瘟病可能发生在国内的任何年头、任何季节。

赤霉病是全球性小麦主要病害之一，也是影响中国小麦生产的重要病害。该病由多种镰刀菌引起，有禾谷镰孢(Fusarium graminearum Schw)、燕麦镰孢(F.avenaceum Sacc)、黄色镰孢(F.culmorum Sacc)、串珠镰孢(F.moniliforme Sheld)等，都属于半知菌亚门真菌。小麦赤霉病从苗期至穗期均可发生，引起苗腐、基腐、秆腐和穗腐，其中以穗腐危害最大。穗腐一般于小麦扬花后6～10d出现症状，最初在小穗和颖壳上呈现水渍状褐色斑点，后逐渐扩展至全部小穗，病部呈褐色或青黄色，受害处的以上部分全部枯黄而死。受害麦粒皱缩干瘪，呈白色或粉红色霉层，从而影响小麦产量和品质。随着全球性气候变暖和玉米-小麦轮作制度的增加，近10多年来小麦赤霉病在北美和欧洲也大面积发生，造成了严重的产量和经济损失。同样，中国黄淮麦区和关中麦区近年来小麦赤霉病发生也日趋严重，从而影响着国内小麦主产区的粮食安全和食品安全。

纹枯病为我国麦区常发病害。病原Ceratobasidium cornigerum(Borud.)Rogers称喙角担菌，属担子菌亚门真菌。小麦受纹枯菌侵染后，在各生育阶段出现烂芽、病苗枯死、花秆烂茎、枯株白穗等症状。烂芽芽鞘褐变，后芽枯死腐烂，不能出土；病苗枯死发生在3-4叶期，初仅第一叶鞘上现中间灰色，四周褐色的病斑，后因抽不出新叶而致病苗枯死；花秆烂茎拔节后在基部叶鞘上形成中间灰色，边缘浅褐色的云纹状病斑，病斑融合后，茎基部呈云纹花秆状；枯株白穗病斑侵入茎壁后，形成中间灰褐色，四周褐色的近圆形或椭圆形眼斑，造成茎壁失水坏死，最后病株因养分、水分供不应求而枯死，形成枯株白穗。

实践证明，采用基因工程与常规育种相结合的方法，利用植物自身所携带抗性基因培育和推广抗病品种是防治和控制病害最经济、有效、环保的方法。但是，禾谷类作物种类多，病害类型也多，抗病机理复杂，至今有许多问题还未被澄清。抗病基因的筛选尽管经过多年来的努力，至今禾谷类作物的抗病基因/蛋白质还没有筛选与分离出来。目前主要从非寄主植物抗病系统的转移等方面入手进行探索。