[發明專利]小麥抗葉銹病蛋白及其編碼基因和應用

有效

• 申請號: 202011295096.0
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112321694B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 李在峰;閆曉翠;李淼淼;張培培;殷貴鴻;劉志勇;劉大群
• 申請（專利權）人: 河北農業大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C07K19/00;C12N15/82;A01H5/00;A01H5/10;A01H6/46;C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 河北國維致遠知識產權代理有限公司 13137
• 代理人: 墨偉

本發明涉及生物技術領域，具體公開一種小麥抗葉銹病蛋白及其編碼基因和應用。所述小麥抗葉銹病蛋白其具有如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列，或者具有如SEQ ID NO:1所述的氨基酸序列經缺失、替換或添加一個或多個氨基酸得到的具有提高小麥抗葉銹病功能的氨基酸序列，所述小麥抗葉銹病蛋白或編碼其的基因可應用于調控或提高小麥抗葉銹病性能。本發明提供了小麥抗葉銹病蛋白，并具體公開了所述小麥抗葉銹病蛋白的氨基酸序列，在小麥中提高該小麥抗葉銹病蛋白的表達量能夠顯著提高小麥對葉銹病的抵抗能力，其對于小麥抗葉銹病育種具有重大的應用推廣價值。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，尤其涉及一種小麥抗葉銹病蛋白及其編碼基因和應用。

背景技術

小麥是世界范圍內最重要的糧食作物之一，也是主要的食物來源。然而，幾千年來小麥銹菌一直威脅著小麥生產，成為小麥生產的主要病害。小麥銹菌分為小麥葉銹菌(Puccinia triticinia)、小麥稈銹菌(P.graminis f.sp.tritici)和小麥條銹菌(P.striiformis f.sp.tritici)。其中由小麥葉銹菌引起的小麥葉銹病較為常見，在世界范圍內發生最為廣泛，是危害小麥產量的重要因素之一，病害嚴重流行年份可使小麥減產40％以上，甚至絕收。小麥葉銹病主要發生在長江流域、黃淮流域、華北麥區和東北麥區等，1969年、1973年、1975年和1979年該病害的大面積流行給我國小麥產量造成了嚴重損失。近幾年，華北及黃淮麥區頻頻發生，尤其是2012年和2015年，小麥葉銹病在我國大部分小麥產區傳播，造成了小麥生產的巨大損失。隨著全球氣候變暖，未來可能會加劇小麥葉銹病的發生和流行，選育和利用抗病品種是控制小麥葉銹病最經濟、有效且對環境安全的防控措施。

目前，由于長期大面積種植具有單一或少數基因的抗病品種，對病原菌產生了選擇壓力。病原菌為了適應這種壓力，通過無毒基因或其調控基因的變異，進化出了對這些品種致病的菌株，導致抗病品種抗性被克服。目前國內外已正式命名了79個抗葉銹病基因，這些基因多數為小種專化抗病基因，其隨小種的毒性變異容易喪失抗性。在我國，目前只有少數抗病基因屬于有效的抗銹病基因。為了控制小麥銹病，一方面需要加快抗病基因的挖掘，培育具有持久抗性品種的培育，另一方面需要利用已有的抗性資源，對含有不同抗病基因的品種進行輪換和布局，盡可能使病原菌群體毒性變異趨于穩定，以延長品種使用年限。因此定位和克隆小麥抗銹病基因并開發其功能標記，可以加速抗病品種的培育，同時為研究小麥抗病基因和銹菌無毒基因互作的分子機理奠定基礎。

發明內容

針對現有小麥抗小麥葉銹菌的品種單一，在病菌長期變異過程中，其抗性容易被克服，且目前的抗葉銹病基因多數為小種專化抗病基因，其隨小種的毒性變異容易喪失抗性的問題，本發明提供一種小麥抗葉銹病蛋白及其編碼基因和應用。

為達到上述發明目的，本發明實施例采用了如下的技術方案：

小麥抗葉銹病蛋白，其具有如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列，或者具有如SEQ IDNO:1所述的氨基酸序列經缺失、替換或添加一個或多個氨基酸得到的具有提高小麥抗葉銹病功能的氨基酸序列。

相對于現有技術，本發明提供了一種小麥抗葉銹病蛋白，并具體公開了所述小麥抗葉銹病蛋白的氨基酸序列，在小麥中提高該小麥抗葉銹病蛋白的表達量能夠顯著提高小麥對葉銹病的抵抗能力，其對于小麥抗葉銹病育種具有重大的應用推廣價值。

優選的，所述小麥抗葉銹病蛋白為在SEQ ID NO:1序列的N端或/和C端連接蛋白標簽。

優選的，所述蛋白標簽為序列為SEQ ID NO:2的Poly-Arg、序列為SEQ ID NO:3的Poly-His、序列為SEQ ID NO:4的FLAG、序列為SEQ ID NO:5的Strep-tag II、序列為SEQ IDNO:6的c-myc和序列為SEQ ID NO:7的HA中的任意一種。

本發明還提供編碼所述小麥抗葉銹病蛋白的核酸分子。