[發明專利]一種獲得抗白粉病小麥的方法

有效

• 申請號: 201410520075.2
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104789588B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 高彩霞;王延鵬;邱金龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院遺傳與發育生物學研究所
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;C12N15/62;C12N15/29;C07K14/415;A01H5/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 關暢

技術領域

本發明涉及一種獲得抗白粉病小麥的方法。

背景技術

小麥是一種在世界各地廣泛種植的禾本科植物，起源于中東新月沃土(Levant)地區，是世界上最早栽培的農作物之一。小麥是一種溫帶長日照植物，適應范圍較廣，自北緯17°-50°，從平原到海拔約4000m的高原(如中國西藏)均有種植。2010年，小麥是世界上總產量位居第二的糧食作物(6.51億噸)，僅次于玉米(8.44億噸)。全世界有43個國家，有35％-40％的人口以小麥為主要糧食。據聯合國糧農組織2004年統計，全世界小麥收獲面積32.36億畝，單產193.8千克/畝，總產6.27億噸。

小麥的穎果是人類的主食之一，磨成面粉后可制作面包、饅頭、餅干、面條等食物，發酵后可制成啤酒、酒精、伏特加或生質燃料。小麥富含淀粉、蛋白質、脂肪、礦物質、鈣、鐵、硫胺素、核黃素、煙酸、維生素A及維生素C等。

小麥白粉病是一種世界性病害，在各主要產麥國均有分布，我國山東沿海、四川、貴州、云南發生普遍，危害嚴重。近年來該病在東北、華北、西北麥區，亦有日趨嚴重之勢。該病可侵害小麥植株地上部各器官，但以葉片和葉鞘為主，發病重時穎殼和芒也受害。近年來，由于品種、栽培制度、肥水、氣候條件的影響，白粉病大量發生，導致小麥葉片早枯、成穗率減少、千粒重下降，嚴重影響了小麥的品質與產量。

發明內容

本發明的目的是提供一種獲得抗白粉病小麥的方法。

本發明提供的獲得抗白粉病小麥的方法，包括如下步驟：敲除出發小麥中的MLO基因，得到抗白粉病小麥。

所述抗白粉病小麥為所述MLO基因被敲除的純合株。

所述MLO基因為TaMLO-A1基因、TaMLO-B1基因和TaMLO-D1基因；

所述TaMLO-A1基因編碼如下(a)或(b)：(a)由序列表中序列4所示的氨基酸序列組成的蛋白質；(b)將序列4的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物白粉病抗性相關的由序列4衍生的蛋白質；

所述TaMLO-B1基因編碼如下(c)或(d)：(c)由序列表中序列5所示的氨基酸序列組成的蛋白質；(d)將序列5的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物白粉病抗性相關的由序列5衍生的蛋白質；

所述TaMLO-D1基因編碼如下(e)或(f)：(e)由序列表中序列6所示的氨基酸序列組成的蛋白質；(f)將序列6的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物白粉病抗性相關的由序列6衍生的蛋白質。

所述TaMLO-1A基因為如下(1)或(2)或(3)的DNA分子：(1)編碼區如序列表的序列1所示的DNA分子；(2)在嚴格條件下與(1)限定的DNA序列雜交且編碼植物白粉病抗性相關蛋白的DNA分子；(3)與(1)限定的DNA序列至少具有90％以上同源性且編碼植物白粉病抗性相關蛋白的DNA分子；

所述TaMLO-B1基因為如下(4)或(5)或(6)的DNA分子：(4)編碼區如序列表的序列2所示的DNA分子；(5)在嚴格條件下與(4)限定的DNA序列雜交且編碼植物白粉病抗性相關蛋白的DNA分子；(6)與(4)限定的DNA序列至少具有90％以上同源性且編碼植物白粉病抗性相關蛋白的DNA分子；

所述TaMLO-D1基因為如下(7)或(8)或(9)的DNA分子：(7)編碼區如序列表的序列3所示的DNA分子；(8)在嚴格條件下與(7)限定的DNA序列雜交且編碼植物白粉病抗性相關蛋白的DNA分子；(9)與(7)限定的DNA序列至少具有90％以上同源性且編碼植物白粉病抗性相關蛋白的DNA分子。

所述“敲除出發小麥中的MLO基因”是通過在所述MLO基因上進行定點敲除實現的?？煞謩e對所述TaMLO-A1基因、所述TaMLO-B1基因和所述TaMLO-D1基因進行定點敲除(即3對3的定點敲除)。由于所述TaMLO-A1基因、所述TaMLO-B1基因和所述TaMLO-D1基因的同源性很高，也可以選擇它們的保守區域進行定點敲除(即1對3的定點敲除)。

所述定點敲除的靶序列可位于所述MLO基因的第二個外顯子的保守區。

對于所述TaMLO-A1基因來說，定點敲除的靶序列具體如下：

TaMLO-A基因:cacgcaggacccaatctc