[發明專利]小麥莖基腐病相關基因TaDIR-B1及其應用

有效

• 申請號: 202011509914.2
• 申請日: 2020-12-19
• 公開（公告）號: CN112852829B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 陳鋒;陽霞;趙磊;任妍;張寧;董中東;孫叢葦
• 申請（專利權）人: 河南農業大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;C12N15/11;C07K14/415;C12Q1/6895;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 鄭州盈派知識產權代理事務所(普通合伙) 41196
• 代理人: 樊羿;張曉輝

本發明涉及一種小麥莖基腐病相關基因TaDIR?B1及其應用。該基因序列如SEQ ID NO.1所示，其5’端自ATG開始的第15個堿基是G或A，其中A類型引起密碼子由TGG變成TGA導致氨基酸翻譯提前終止；本發明提供了小麥莖基腐病基因TaDIR?B1序列、該基因編碼的蛋白序列，以及鑒定TaDIR?B1基因的特異性引物對，同時開發出了dCAPS標記用于鑒定TaDIR?B1不同等位基因類型；本發明還基于上述基因構建了沉默載體，應用于基因的功能驗證。本發明小麥莖基腐病相關基因的發現、確認及應用不但有助于揭示小麥莖基腐病的遺傳基礎，同時對利用基因工程技術改良小麥品質起到十分重要的作用。

技術領域

本發明涉及生物基因工程技術領域，具體涉及一種小麥莖基腐病相關基因TaDIR-B1及其應用。

背景技術

小麥莖基腐病（crown rot，CR）是由多種病原真菌引起的一種土傳病害，又被稱作旱地腳腐病（dry land foot rot）、鐮刀根腐病（Fusarium root rot）和鐮刀莖基腐病（Fusarium crown rot）等。該病是一種世界性的疑難病害，已有10多個國家報道其發生，包括美國、澳大利亞、意大利、土耳其、加拿大等（Paulitz等，2002；Smiley等，2005；Hollaway等，2013）。在我國，Li等（2012）首次報道了由假禾谷鐮刀菌（Fusarium pseudograminearum）引起的小麥莖基腐病。根據河南農業大學植物保護學院小麥土傳病害課題組調查，由于常年實施秸稈還田，造成土壤中菌源積累，加上品種抗性較差、水澆田面積擴大等因素，該病害在我國黃淮麥區發生嚴重，且呈現不斷加重和蔓延趨勢。小麥莖基腐病的發生不但給小麥造成嚴重的產量損失和經濟損失，在發展過程中還產生一些 DON、NIV、ZEN等毒素和次級代謝物（李斌等，1999；Beccari等，2018），這些物質對食品和飼料產品都有潛在的不利影響，人、畜過多攝入含有該毒素的谷物時，均可引起中毒，這也在一定程度上影響了糧食安全。

小麥莖基腐病是由微效多基因控制的一種潛在土傳病害，由于抗病資源的稀缺和發病程度受多種因素影響，至今還沒有鑒定出免疫或者高抗莖基腐病的小麥品種（Mitter等, 2006；張鵬等，2009）。當前，對小麥莖基腐病的研究多集中在材料的抗性鑒定和基因的初步定位上，其QTL定位多利用苗期或者成株期植株進行（Liu等，2015）。截至目前，在六倍體小麥的21條染色體上已有14條報道了含有小麥莖基腐病抗性QTL（Liu等，2015；Yang等，2019），這些位點中能被重復檢測到的分別位于2DL、3BL、4BS和5DS染色體上，其中3BL上的位點效應較大，4BS上的位點與一個矮稈基因相近。

然而，由于小麥莖基腐病鑒定條件和評價標準的不統一，小麥品種的抗性差異，且受復雜的遺傳背景限制，小麥中莖基腐病相關基因挖掘工作進展緩慢；迄今為止，對控制小麥莖基腐病相關基因的克隆仍鮮有報道。因此，擴大篩選范圍、發掘和利用優良抗病基因，并從分子水平上闡明其遺傳機制，探究抗病基因參與的調控途徑，實現抗病基因聚合利用，對小麥莖基腐病抗病育種具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種小麥莖基腐病基因TaDIR-B1、其表達產物、沉默載體等，并將其應用到小麥莖基腐病的防治育種中，以為小麥莖基腐病抗病育種提供更多選擇。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：