[發明專利]大麥轉錄因子HvWRKY70基因及其在小麥抗條銹病、白粉病中的應用

在審

• 申請號: 202010599033.8
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111621503A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 王逍冬;尚小鳳;李歡鵬;高靜;吳嬌嬌;于秀梅;劉大群
• 申請（專利權）人: 河北農業大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/10;C12N15/11;C12N15/84;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

本發明提供了大麥轉錄因子HvWRKY70基因及其在小麥抗條銹病、白粉病中的應用。本發明涉及基因序列，具體公開了大麥轉錄因子HvWRKY70，其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，以及過表達HvWRKY70小麥轉基因材料的制備過程。本發明通過實驗驗證HvWRKY70基因可顯著提高小麥對小麥條銹病和小麥白粉病的抗性水平。

技術領域

本發明屬于生物基因工程技術領域，涉及大麥轉錄因子 HvWRKY70基因及其在小麥抗條銹病、白粉病中的應用。

背景技術

小麥作為主要糧食作物，其質量與產量嚴重影響著我國的糧食安全與社會穩定，小麥的高產與穩產對我國的農業發展有重要意義。由條形柄銹菌小麥轉化型(Pucciniastriiformis f.sp.tritici)和禾本科布氏白粉菌小麥專化型(Blumeria graminisf.sp.tritici)分別引起的小麥條銹病和小麥白粉病，是嚴重影響我國小麥生產的重要真菌病害。近年來由于種植密度的增加以及農業耕作制度的改變，小麥條銹病和白粉病的發生日趨嚴重，嚴重影響著我國的糧食質量與安全。小麥條銹病和白粉病病原菌均具有變異頻率高的特點，其生理小種在短時間內就能完成多次變異，這使得單一抗性的小麥品種在短期內容易喪失抗性。因此，發掘新的抗病種質資源顯得尤為必要。

轉錄因子是指能夠與基因啟動子區域中的順式作用元件發生特異性相互作用的一類結合蛋白。轉錄因子通過他們之間以及與其它相關蛋白之間的相互作用激活或抑制某些下游基因的表達，又稱反式作用因子。本世紀以來，研究人員相繼分離了一系列植物轉錄因子，并通過研究證明轉錄因子不僅調控植物生長發育和生理過程中相關基因的表達，在植物對外界環境包括病原物的入侵、低溫、高鹽、干旱、激素等脅迫反應方面也起著非常重要的作用。

WRKY轉錄因子被認為是只存在于植物中的轉錄因子家族，具有高度保守的WRKY域鋅指蛋白。該保守域由約60個氨基酸殘基組成，靠近N-末端的7個保守氨基酸殘基WRKYGQK，被視為WRKY結構域的核心序列，能夠和基因啟動子區域的W-box專一性結合參與表達調控。研究表明，WRKY類轉錄因子在植物抗病防衛反應過程中起著非常重要的調控作用。在一些病原菌的誘導下，植物能夠有效增強某些 WRKY家族成員的表達和DNA結合活性。過表達擬南芥AtWRKY29基因的小麥轉基因材料通過增強PTI免疫反應，表現出對赤霉病的抗性水平提高。小麥TaWRKY70基因參與小麥對赤霉病及苗期高溫抗小麥條銹菌的抗病反應。水稻OsWRKY45基因參與水稻抗稻瘟病的調節過程。

發明內容

本發明的目的在于提供大麥轉錄因子HvWRKY70基因及其在小麥抗條銹病、白粉病中的應用。

本發明提供了大麥轉錄因子HvWRKY70基因，其核苷酸序列如 SEQ ID No.1所示，或該序列經取代、缺失和/或添加一個或幾個核苷酸形成的編碼同等功能氨基酸序列的由SEQ ID No.1衍生的核苷酸序列。

本發明提供了前述基因序列的克隆方法，具體為：以大麥cDNA 為模板，利用引物采用聚合酶鏈式反應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。

本發明提供了含有前述基因序列的表達載體。作為優選，所述表達載體為真核表達載體，進一步優選為pLGY-02(Ubi::Gene、T-DNA) 載體。例如，所述真核表達載體可以為將前述基因序列克隆進 pLGY-02載體獲得。

本發明提供了含有前述表達載體的宿主。可選的，所述宿主可以為大腸桿菌、農桿菌、小麥等。例如，所述小麥可以為普通小麥春麥品種JW1。

本發明提供了前述基因序列在調控植物對小麥條銹病和小麥白粉病的抗病性方面的應用。作為優選，所述植物為小麥。更為優選，所述普通小麥為普通小麥春麥品種JW1。