[發(fā)明專利]小麥抗病蛋白TaWK6D及其相關生物材料與應用

有效

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• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113136391B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設計）人: 張增艷;郭飛龍;齊海軍;祝秀亮
• 申請（專利權）人: 中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C07K19/00;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權代理有限公司 11245
• 代理人: 張立娜

本發(fā)明公開了小麥抗病蛋白TaWK6D及其相關生物材料與應用。本發(fā)明提供了TaWK6D蛋白或能夠調控TaWK6D蛋白編碼基因表達的物質或能夠調控TaWK6D蛋白含量和/活性的物質在如下任一中的應用：調控植物抗病性；制備提高植物抗病性的產(chǎn)品；培育抗病植物；制備植物抗病產(chǎn)品；植物育種。TaWK6D基因沉默可以降低小麥CI12633對紋枯病菌和莖基腐病的防御能力，TaWK6D是小麥抗紋枯病和莖基腐病反應所必需的基因。本發(fā)明所提供的TaWK6D基因為植物抗病相關基因，本發(fā)明對于培育新的植物抗病品種具有重要意義。

技術領域

本發(fā)明涉及生物技術領域，具體涉及小麥抗病蛋白TaWK6D及其相關生物材料與應用。

背景技術

小麥是世界上最重要的糧食作物之一，更是我國第二大主糧作物，因此保證小麥的品質優(yōu)和產(chǎn)量高，對于保障我國乃至全球人民的糧食安全和生活品質非常重要。隨著種植耕作制度(免耕法推廣)的改變，小麥莖基腐病、紋枯病等土傳真菌病害，發(fā)展為我國小麥生產(chǎn)的主要根莖部病害，嚴重影響小麥產(chǎn)量和籽粒品質，已成為我國小麥生產(chǎn)中亟待解決的主要問題之一。小麥莖基腐病(wheat Fusarium crown rot)，主要由假禾谷鐮刀菌(Fusariumpseudograminearum)、禾谷鐮刀菌(Fusariumgraminearum)引起，據(jù)全國農(nóng)技推廣站報道，2020年全國小麥莖基腐病發(fā)生面積達4000萬畝，導致小麥大面積減產(chǎn)，嚴重影響我國糧食安全。可造成小麥嚴重減產(chǎn)(損失可高達35％～75％)，而且病原菌產(chǎn)生DON等真菌毒素殘留在小麥籽粒中，嚴重影響小麥的食用和飼用價值。小麥紋枯病，也稱為小麥尖眼斑病(wheat sharp eyespot)。我國小麥紋枯病，主要由腐生營養(yǎng)型病原真菌禾谷絲核菌(Rhizoctoniacerealis)引起的。紋枯病一般可使小麥減產(chǎn)10％～42％，嚴重地塊則使小麥減產(chǎn)50％以上。據(jù)全國農(nóng)技推廣站報道，2005年至今，我國小麥紋枯病每年發(fā)生面積1.0-1.4億畝。上述病害造成的經(jīng)濟損失達數(shù)十億元以上。因此，選育和推廣抗病小麥新品種，是防治上述土傳真菌病害流行的最經(jīng)濟、生態(tài)安全和有效的途徑，對于保障我國小麥穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)非常重要。然而，由于缺乏易于利用的高抗上述土傳真菌病的小麥種質資源，田間鑒定困難，使得常規(guī)育種方法培育小麥抗病品種的育種進展緩慢。分子生物學技術和基因工程的發(fā)展與應用，特別是抗病重要基因的分離克隆及功能研究的進步，為培育抗紋枯病、莖基腐病的小麥新品種提供了一條新途徑。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是如何提高植物的抗病性(如植物對紋枯病和莖基腐病的抗性)。

為了解決以上技術問題，本發(fā)明提供了一種小麥抗病蛋白TaWK6D及其相關生物材料與應用。

第一方面，本發(fā)明要求保護TaWK6D蛋白或能夠調控TaWK6D蛋白編碼基因表達的物質或能夠調控TaWK6D蛋白含量和/活性的物質在如下任一中的應用：

P1、調控植物抗病性；

P2、制備提高植物抗病性的產(chǎn)品；

P3、培育抗病植物；

P4、制備植物抗病產(chǎn)品；

P5、植物育種。

其中，所述TaWK6D蛋白來源于抗紋枯病的小麥品系CI12633，具體可為如下任一：

A1)氨基酸序列如SEQ ID No.2所示的蛋白質；

A2)將A1)所限定的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加得到的與A1)所示的蛋白質具有90％以上的同一性且來源于小麥的與植物抗病性相關的蛋白質；

A3)在A1)或A2)的N末端或/和C末端連接標簽得到的融合蛋白質。

上述蛋白質可人工合成，也可先合成其編碼基因，再進行生物表達得到。