[发明专利]兼抗纹枯病和根腐病的转基因小麦的培育方法及其相关生物材料

说明书

本发明公开了兼抗纹枯病和根腐病的转基因小麦的培育方法及其相关生物材料。该培育抗病的转基因小麦的方法，包括向受体小麦中导入氨基酸序列如SEQ ID No.2所示的蛋白质的编码基因，得到抗病性高于所述受体小麦的转基因小麦的步骤；所述抗病性为对纹枯病的抗性和/或对根腐病的抗性。将TaOCS导入小麦的转基因实验证明，TaOCS过表达的转基因小麦与受体小麦相比，对纹枯病和根腐病的抗性显著提高，说明TaOCS是与植物纹枯病和根腐病相关的蛋白，TaOCS及其编码基因可用于提高植物对纹枯病和/或根腐病的抗性。

技术领域

本发明涉及分子生物学和基因工程领域中兼抗纹枯病和根腐病的转基因小麦的培育方法及其相关生物材料。

背景技术

全球50％以上人口以小麦作为主粮作物，因此小麦对于保障粮食安全起着举足轻重的作用。随着种植密度增加、肥水条件和耕作制度的改变，小麦纹枯病和根腐病经常发生。小麦纹枯病，也称为小麦尖眼斑病(wheat sharp eyespot)，我国小麦纹枯病主要由腐生营养型病原真菌禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)引起的。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。小麦根腐病(common root rot)是由平脐蠕孢菌(Bipolaris sorokiniana)(有性态为禾旋孢腔菌

Cochliobolus sativus)等引起的小麦根部病害，于世界各国小麦产区均有发生，一般减产5％～10％，严重地块减产20％～50％。因此，选育和推广抗纹枯病和根腐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，对于保障我国小麦稳产、高产非常重要。然而，由于缺乏易于利用的抗纹枯病和根腐病的小麦种质资源，常规育种方法在抗纹枯病和根腐病的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，特别是抗病重要基因的分离克隆及功能研究的进步，为抗纹枯病和根腐病小麦改良提供了一条新途径。

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，该抗病性为植物对禾谷丝核菌和/或脐蠕孢菌的抗性。

为了解决上述技术问题，本发明首先提供了与植物抗病性相关的蛋白质。

本发明所提供的与植物抗病性相关的蛋白质，名称为TaOCS，为下述A1)或A2)或A3)的蛋白质：

A1)氨基酸序列如SEQ ID No.2所示的蛋白质；

A2)在SEQ ID No.2所示的蛋白质的羧基末端或/和氨基末端连接蛋白标签得到的融合蛋白；

A3)将A1)或A2)所示的蛋白质经过一个以上氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)或A2)所示的蛋白质具有90％以上的同一性且与植物抗病性相关的蛋白质

上述蛋白质中，所述蛋白标签(protein-tag)是指利用DNA体外重组技术，与目的蛋白一起融合表达的一种多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表达、检测、示踪和/或纯化。所述蛋白标签可为Flag标签、His标签、MBP标签、HA标签、myc标签、GST标签和/或SUMO标签等。

上述蛋白质中，同一性是指氨基酸序列的同一性。可使用国际互联网上的同源性检索站点测定氨基酸序列的同一性，如NCBI主页网站的BLAST网页。例如，可在高级BLAST2.1中，通过使用blastp作为程序，将Expect值设置为10，将所有Filter设置为OFF，使用BLOSUM62作为Matrix，将Gap existence cost，Per residue gap cost和Lambda ratio分别设置为11，1和0.85(缺省值)并进行检索一对氨基酸序列的同一性进行计算，然后即可获得同一性的值(％)。

上述蛋白质中，所述90％以上的同一性可为至少91％、92％、95％、96％、98％、99％或100％的同一性。

上述蛋白质中，TaOCS可来源于小麦，如CI12633。