[发明专利]大麦转录因子HvWRKY70基因及其在小麦抗条锈病、白粉病中的应用

说明书

本发明提供了大麦转录因子HvWRKY70基因及其在小麦抗条锈病、白粉病中的应用。本发明涉及基因序列，具体公开了大麦转录因子HvWRKY70，其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，以及过表达HvWRKY70小麦转基因材料的制备过程。本发明通过实验验证HvWRKY70基因可显著提高小麦对小麦条锈病和小麦白粉病的抗性水平。

技术领域

本发明属于生物基因工程技术领域，涉及大麦转录因子 HvWRKY70基因及其在小麦抗条锈病、白粉病中的应用。

背景技术

小麦作为主要粮食作物，其质量与产量严重影响着我国的粮食安全与社会稳定，小麦的高产与稳产对我国的农业发展有重要意义。由条形柄锈菌小麦转化型(Pucciniastriiformis f.sp.tritici)和禾本科布氏白粉菌小麦专化型(Blumeria graminisf.sp.tritici)分别引起的小麦条锈病和小麦白粉病，是严重影响我国小麦生产的重要真菌病害。近年来由于种植密度的增加以及农业耕作制度的改变，小麦条锈病和白粉病的发生日趋严重，严重影响着我国的粮食质量与安全。小麦条锈病和白粉病病原菌均具有变异频率高的特点，其生理小种在短时间内就能完成多次变异，这使得单一抗性的小麦品种在短期内容易丧失抗性。因此，发掘新的抗病种质资源显得尤为必要。

转录因子是指能够与基因启动子区域中的顺式作用元件发生特异性相互作用的一类结合蛋白。转录因子通过他们之间以及与其它相关蛋白之间的相互作用激活或抑制某些下游基因的表达，又称反式作用因子。本世纪以来，研究人员相继分离了一系列植物转录因子，并通过研究证明转录因子不仅调控植物生长发育和生理过程中相关基因的表达，在植物对外界环境包括病原物的入侵、低温、高盐、干旱、激素等胁迫反应方面也起着非常重要的作用。

WRKY转录因子被认为是只存在于植物中的转录因子家族，具有高度保守的WRKY域锌指蛋白。该保守域由约60个氨基酸残基组成，靠近N-末端的7个保守氨基酸残基WRKYGQK，被视为WRKY结构域的核心序列，能够和基因启动子区域的W-box专一性结合参与表达调控。研究表明，WRKY类转录因子在植物抗病防卫反应过程中起着非常重要的调控作用。在一些病原菌的诱导下，植物能够有效增强某些 WRKY家族成员的表达和DNA结合活性。过表达拟南芥AtWRKY29基因的小麦转基因材料通过增强PTI免疫反应，表现出对赤霉病的抗性水平提高。小麦TaWRKY70基因参与小麦对赤霉病及苗期高温抗小麦条锈菌的抗病反应。水稻OsWRKY45基因参与水稻抗稻瘟病的调节过程。

发明内容

本发明的目的在于提供大麦转录因子HvWRKY70基因及其在小麦抗条锈病、白粉病中的应用。

本发明提供了大麦转录因子HvWRKY70基因，其核苷酸序列如 SEQ ID No.1所示，或该序列经取代、缺失和/或添加一个或几个核苷酸形成的编码同等功能氨基酸序列的由SEQ ID No.1衍生的核苷酸序列。

本发明提供了前述基因序列的克隆方法，具体为：以大麦cDNA 为模板，利用引物采用聚合酶链式反应PCR法克隆得到所述基因序列；所述引物的核苷酸序列如SEQ IDNo.2-3。

本发明提供了含有前述基因序列的表达载体。作为优选，所述表达载体为真核表达载体，进一步优选为pLGY-02(Ubi::Gene、T-DNA) 载体。例如，所述真核表达载体可以为将前述基因序列克隆进 pLGY-02载体获得。

本发明提供了含有前述表达载体的宿主。可选的，所述宿主可以为大肠杆菌、农杆菌、小麦等。例如，所述小麦可以为普通小麦春麦品种JW1。

本发明提供了前述基因序列在调控植物对小麦条锈病和小麦白粉病的抗病性方面的应用。作为优选，所述植物为小麦。更为优选，所述普通小麦为普通小麦春麦品种JW1。