一种抗病相关的小麦myb蛋白及其编码基因与应用的制作方法

文档序号:370512阅读:392来源:国知局

专利名称::一种抗病相关的小麦myb蛋白及其编码基因与应用的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种抗病相关的小麦MYB蛋白及其编码基因与应用。技术背景随着耕作制度、肥水条件和气候条件等因素的改变,小麦病虫害对我国主产小麦的威胁日趋严重,小麦白粉病、锈病等气传真菌病害已经成为我国小麦的主要病害。目前,白粉病已经遍及我国20多个省市,纹枯病、根腐病和全蚀病等土传病害在小麦主产区也日益严重,赤霉病除在长江中下游流行外,还有北上的趋势,黄矮病等病毒病呈扩展、上升的趋势。且我国大部分小麦种植地区已受到多种病害的威胁。选育和推广抗病的小麦品种是控制病害流行的最经济、安全和有效的途径。国内外利用抗性基因进行了大量抗白粉病、锈病育种工作,育成的抗性品种在生产上起着重要的作用。目前所使用的抗病基因与病原菌无毒基因("v。之间的作用方式大多遵循Flor的"基因对基因"模式。这些病原菌生理小种群体大、变异快,如采用单一基因,会导致小麦品种抗性频繁"丧失",甚至存在小麦抗性品种在育成、拟大力推广时其抗性已"丧失"的被动状态。而且,小麦纹枯病、根腐病和全蚀病等抗性遗传研究薄弱,抗性育种进展缓慢。因此,加强小麦抗病反应机制的深入研究、进而开辟育种新途径非常必要和重要。目前对小麦抗病反应机制研究得较少,对拟南芥等模式植物抗病反应机制的大量研究表明,病原微生物诱导寄主产生的抗病性是非常复杂的网络系统,包括植物抗病基因与病原菌无毒基因的相互识别和作用,由此激活寄主一系列信号传导和基因调控,如一些转录因子(MYB、WRKY、MYB、bZIP)协调地激活、抑制一系列下游防卫基因的表达,进而产生广谱抗性。抗病相关的转录因子可做为广谱抗病基因工程的潜在基因源。已证明拟南芥ERF1(AtERFl,At3g23240)的ERF-AP2结合域能与耙标基因启动子中GCCbox顺式作用元件相互作用而调节下游多个防卫基因的表达,迸而使植株表现出对坏死营养型真菌、土传病原菌的抗性(SolanoR,StepanovaA,ChaoQ,EckerJR.1998.Nucleareventsinethylenesignaling:atranscriptionalcascademediatedbyETHYLENE-INSENESITIVE3,GenDev12:3703-3714;Berrocal-LoboM,MolinaA.2004,ETHYLENERESPONSEFACTOR1mediatesJra&Vfo/w"resistancetosoilborneFungusi^ar/wmox>w/orwm.MolPlant-MicrobeInteract,17:763-770;Berrocal-LoboM,MolinaA,SolanoR.2002,ConstitutiveexpressionofETHYLENE-RESPONSE-FACTOR1inArabidopsisconfersresistancetoseveralnecrotrophicfungi.PlantJ,29:23-32)。过量表达ERF1的转基因拟南芥植株,对5w7fec/"ew"、尸/e"(wp/aere〃acwrawer/ra等坏死营养型真菌和尸.ox>vpwww等土传病原菌的抗性得到提高(Berrocal-LoboM,MolinaA.2004,ETHYLENERESPONSEFACTOR1mediates爿ra脇o/w'jresistancetosoilborneFungusFm犯"',0,/70/-訓.MolPlant-MicrobeInteract,17:763-770)。拟南芥MYB108(B0S1)可通过介导反应氧中间产物(R0I)抑制灰霉菌的生长(MengsiteT,ChenX,SalmeronJ,DietrichR.2004,ThebotrytissusceotiblelgeneencodesanR2R3MYBtranscriptionfactorproteinthatisrequiredforbioticandabioticstressresponsesinArabidopsis.Theplantcell.15:2551-2565)。因此,与植物抗病相关蛋白基因的分离、鉴定,对阐明抗病机制、有效地进行分子育种研究十分必要,已成为国内外植物科学研究的热点。然而,关于小麦抗病相关MYB蛋白基因的克隆、表达特性与功能研究尚未见报道。
发明内容本发明的目的是提供一种与植物抗病相关的蛋白及其编码基因。本发明所提供的与植物抗病相关的蛋白,名称为TaPIMPl,来源于小麦(7W"'cwmfle^vwmL.),是如下(a)或(b)的蛋白质(a)由序列表中序列2所示的氨基酸残基序列组成的蛋白质;(b)将序列表中序列2的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物抗病相关的由(a)衍生的蛋白质。序列表中的序列2由323个氨基酸残基组成,自氨基末端第47-94位为R2结构域,第100-145位为R3结构域。为了便于TaPIMPl的纯化,可在由序列表中序列2的氨基酸残基序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表l所示的标签。表l标签的序列<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>上述(b)中的TaPIMPl可人工合成,也可先合成其编码基因,再进行生物表达得到。上述(b)中的TaPIMPl的编码基因可通过将序列表中序列1的自5'末端第48-1019位碱基所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子,和/或进行一个或几个碱基对的错义突变,和/或在其5'端和/或3'端连上表1所示的标签的编码序列得到。上述与植物抗病相关蛋白的cDNA基因也属于本发明的保护范围。与植物抗病相关蛋白的cDNA基因具体可为如下l)-4)中任一所述的基因1)其编码序列是序列表中序列1的自5'末端第48-1019位脱氧核糖核苷酸;2)其核苷酸序列是序列表中的序列l;3)在严格条件下可与序列表中序列1限定的DNA序列杂交且编码上述与植物抗病相关蛋白的DNA分子。4)与l)或2)的基因具有90%以上的同源性,且编码上述与植物抗病相关蛋白的DNA分子。序列表中的序列1由1117个碱基组成,其开放阅读框架(0RF)为自5'末端第46-1017位碱基,编码氨基酸序列是序列表中序列2的TaPIMPl。上述严格条件可为在0.1XSSPE(或0.1XSSC),0.1%SDS的溶液中,在65"C条件下杂交并洗膜。扩增上述7^尸7¥尸7基因全长或其任一片段的引物对也属于本发明的保护范围。含有上述与植物抗病相关蛋白编码基因的重组载体、转基因细胞系和重组菌也属于本发明的保护范围。可用现有的植物表达载体构建含有7^尸7M^基因的重组表达载体。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等,如pCAMBIA3301、pCAMBIA1300、pBI121、pBinl9、pC娜IA2301、pC纖IA1301-UbiN或其它衍生植物表达载体。携带有本发明的与植物抗病相关蛋白编码基因的植物表达载体可通过Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化到植物细胞或组织中。被转化的植物宿主既可以是小麦、水稻、玉米等单子叶植物,也可以是拟南芥、烟草、大豆、黄瓜、番茄、棉花、杨树、苜宿等双子叶植物。使用7^尸iM^基因构建重组表达载体时,可在其转录起始核苷酸前加上任何一种增强型、组成型、组织特异型或诱导型启动子,如花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子、泛生素基因Ubiquitin启动子(pUbi)等,它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用;此外,使用本发明的基因构建植物表达载体时,还可使用增强子,包括翻译增强子或转录增强子,这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等,但必需与编码序列的阅读框相同,以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的,可以是天然的,也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选,可对所用植物表达载体进行加工,如加入可在植物中表达可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(GUS基因、萤光素酶基因等)、具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等)或是抗化学试剂标记基因(如抗除莠剂基因)等。所述重组表达载体具体可为在pBI121的多克隆位点间插入上述与植物抗病相关蛋白的编码基因得到的重组表达载体,如pBI121-TaPIMPl。本发明的另一个目的是提供一种培育抗病性提高的转基因植物的方法。本发明所提供的培育抗病性提高的转基因植物的方法,是将上述与植物抗病相关蛋白的编码基因7^尸7M^导入植物中,得到抗病性提高的转基因植物。所述与植物抗病相关蛋白的编码基因7^/Y必W是通过所述重组表达载体导入植物中。所述植物既可以是小麦、水稻、玉米等单子叶植物,也可以是拟南芥、烟草、大豆、黄瓜、番茄、棉花、杨树、苜宿等双子叶植物。所述植物具体可为小麦或烟草。所述抗病性具体可为对青枯病、小麦纹枯病或小麦赤霉菌的抗病性。转录因子基因受病原菌诱导的表达模式,是快速鉴定与抗病相关候选转录因子基因、进一步进行功能分析的依据。本发明的与植物抗病相关蛋白的表达分析结果表明,纹枯病菌、赤霉病菌侵染可诱导Ts尸71P7基因的表达上调。将ra尸/M^导入烟草的转基因实验证明,转入7^尸/M^的烟草抗病性明显提高,说明TaPIMPl是与植物抗病相关的蛋白,与植物抗病相关蛋白TaPIMPl及其编码基因可用于提高植物的抗病性。图1为RT-PCR扩增基因全长cDNA序列的凝胶电泳图图2为TaPIMPl与其他植物MYB的R2、R3保守区同源性比对结果图3为TaPIMPl与其他植物MYB的全长氨基酸序列同源性比对结果图4为RT-PCR分析受小麦纹枯病诱导后的表达情况图5为RT-PCR分析7^尸/#尸7受小麦赤霉菌诱导后的表达情况图6为载体构建和转化烟草的流程图图7为L代转基因烟草中7^/Y必D7基因的PCR扩增结果图8为T,代转基因烟草的抗青枯病表型鉴定结果具体实施方式下述实施例中的方法,如无特别说明,均为常规方法。实施例1、与植物抗病相关蛋白TaPIMPl及其编码基因的获得一、5'端序列的扩增将生长至两叶时期的抗赤霉菌的小麦品种苏麦3号(购自江苏省农业科学院种质资源库)用赤霉菌处理,具体处理方法为用小麦赤霉菌(7^犯r/wmgram/"ean^)(江苏农科院生物技术所)菌丝块摩擦接种生长至两叶时期的苏麦3号小麦叶片,并将赤霉菌菌丝块放于叶鞘部,48h后剪取上述用赤霉菌菌丝处理过的小麦叶片,液氮处理,按照InvitrogenTRIZOLReagent总RNA提取试剂说明书的方法进行操作,提取上述小麦叶片的总RNA。根据Iiwitrogen公司第一链cDNA合成试剂盒的程序,将提取的RNA样品反转录合成第一链cDNA。用拟南芥B0S1(MYB108,NP-187301)序列Blast搜寻GenBank、EST公共数据库,结果找到与AtMYB108同源的小麦EST序列CN011324,根据小麦的该EST序列,设计并合成一对引物MYB-F15'-ACTCGCGTACGTCTTCCTGA-3'和MYB-Rl:5,-TCCAGACTTGCCTGACGAC-3',以上述获得的赤霉菌处理48h的苏麦3号的cDNA为模板,进行PCR扩增,PCR扩增体系为:IOXGC缓冲液lnL,cDNA2pL(20ng),2.5mMdNTPs2pl,5pmol/L上下游引物各lpL,5U/plLA-Taq酶0.2pl,ddH20补至25jxL。PCR扩增程序为先94。C预变性3分钟;然后94。C45秒,61°C45秒,72°C45秒,共5个循环;再94"C45秒,59°C45秒,72°C60秒,共30个循环;最后72。C延伸10分钟。将PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳,结果扩增得到一条553bp的片段,将该PCR产物连接到pMD18-T载体上并测序。测序结果表明,获得的扩增产物的核苷酸序列是序列表中序列1的自5'末端第1-553位核苷酸序列,是与植物抗病相关的TaPIMPl的保守域区段。二、3,RACE的扩增采用GIBCOBRL公司3,RACE试剂盒克隆基因3'端序列。先用接头引物AP:5'-GGCCACGCGTCGACTAGTACTTTTTTTTTTTTTTTTT-3'对上述获得的赤霉菌处理48h的苏麦3号叶片RNA进行反转录,获得第一链cDNA,并以其为模板,用上游引物MYB-3-RA1:5,-ACGGACAACGAGGTCAAGAA-3'和下游引物AUAP:5'-GGCCACGCGTCGACTAGTAC-3'进行第一轮扩增,PCR扩增体系为10XGC缓冲液lpL,cDNA2pL(20ng),2.5mMdNTPs2^1,5pmol/L上下游引物各lnL,5U/|ilLA-Taq酶0.2|il,ddH20补至25pL。PCR扩增程序为先9fC预变性3分钟;然后94°C50秒,60°C50秒,72°C2分钟,共5个循环;再94°C50秒,58°C50秒,72°C2分钟,共30个循环;最后72"C延伸IO分钟。然后以稀释50倍的第一轮PCR产物为模板,用巢式引物MYB-3-RA2:5'-CAGAAGCACGCCAAGCAG-3'和下游引物AUAP:5'-GGCCACGCGTCGACTAGTAC-3'进行第二轮PCR扩增,PCR扩增体系为10XGC缓冲液lpL,cDNA2|iL(20ng),2.5mMdNTPs2pl,5jimol/L上下游引物各lpL,5U/nlLA-Taq酶0.2pl,(1朋20补至25^。PCR扩增的程序为先94。C预变性3分钟;然后94。C55秒,58°C45秒,72°C2分钟,共3个循环;再94。C55秒,56°C45秒,72°C2分钟,共33个循环;最后72°C延伸10分钟。取第二轮PCR反应产物进行琼脂糖凝胶电泳检测,结果扩增得到一条637bp的片段,将该PCR产物连接到pMD18-T载体上并测序。测序结果表明,获得的扩增产物的核苷酸序列是序列表中序列1的自3'末端第481-1117位核苷酸序列。三、全长7^,/#,7基因cDNA序列的扩增将上述获得的Ta尸iM^基因的5'端序列和3'端序列在体外拼接,获得1117bp的ra尸/必D7基因的全长cDNA序列。为获得可表达的与植物抗病相关蛋白的基因克隆,根据拼接获得的7^尸/^/7基因的全长cDNA序列,设计一对特异性引物myq-QU:5,-ACTCGCGTACGTCTTCCTGA-3,和MYB-QL:5'-GCGCTCTAGTTAAGTTCATCGTC-3,,以上述获得的赤霉菌处理48h的苏麦3号叶片的总RNA为模板,进行RT-PCR扩增,PCR扩增体系为IOXGC缓冲液lpL,cDNA2jiL(20ng),2.5mMdNTPs2^d,5pmol/L上下游引物各lpL,5U/plLA-Taq酶0.2^1,ddH20补至25pL。PCR扩增的程序为先94"C预变性3分钟;然后94°C50秒,62°C50秒,72°C2分钟,共5个循环;再94°C50秒,60°C50秒,72°C2分钟,共30个循环;最后72X:延伸IO分钟。将PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳,检测结果如图1所示,其中,泳道M为100bp的DNA分子量标准,泳道C为RT-PCR扩增产物。结果表明获得1038bp的条带,回收该条带并连接到pMD18-T载体上,将获得重组表达载体命名为pT-TaPIMPl。对该序列进行测序,测序结果表明,这一序列与体外拼接序列aii7bp)可以完全匹配,说明拼接序列是化/Y必W基因cDNA的一个完整的核苷酸序列。7^尸/必。7的核苷酸序列如序列表中序列1所示,其编码的氨基酸序列如序列表中序列2所示。将TaPIMPl的氨基酸序列在NCBI中进行BLASTP比对分析,结果表明,TaPIMPl与抗病、耐旱功能相关的MYB转录因子,如拟南芥MYB78(NP-199773)、B0S1(MYB108,NP-187301)、Cpm5(AAB58313)和CpmlO(AC051631)、以及水稻的0sMYB(0s05g0132700)、JAMYB(AAK08983)、高粱的P-typeR2R3-MYB(AF474132-1)等有同源性。用DNAMAN软件对TaPIMPl的氨基酸序列与上述MYB蛋白的氨基酸序列进行同源性分析,结果表明,这些蛋白的氨基酸序列在R2、R3保守区的同源性约为86.2%,比对结果如图2所示。其中,与植物抗病相关的小麦MYB蛋白TaPIMPl与上述MYB蛋白R2保守区同源性比对结果如图2A所示,与植物抗病相关的小麦MYB蛋白TaPIMPl与上述MYB蛋白R3保守区同源性比对结果如图2B所示。但是与植物抗病相关的小麦MYB蛋白TaPIMPl的全长氨基酸序列与上述MYB蛋白的全长氨基酸序列的同源性很低,即使与同源性最高的OsMYB(0s05g0132700)间也只有57.27%的一致性,比对结果如图3所示。结果表明,本发明的与植物抗病相关的小麦MYB蛋白TaPIMPl为植物MYB转录因子家族中的新成员。实施例2、7^尸i!P/基因的诱导表达分析用小麦赤霉菌丝块摩擦接种花盆培养10d的苏麦3号小麦叶片,并将赤霉病菌丝块放于小麦的叶鞘部;用小麦纹枯病菌(及/^octo"/"cew"&)(江苏农科院生物技术所)菌丝块摩擦接种花盆培养15d(两叶期)的抗纹枯病的山红麦(中国国家种质资源库)幼苗,并将纹枯病菌丝块放于叶鞘部。48h后分别取上述不同处理的小麦叶片,液氮速冻后储存于一8(TC超低温冰箱备用。分别提取上述不同处理的小麦叶片的RNA(每个样品取约5pg总RNA),根据Invitrogen公司第一链cDNA合成试剂盒的程序,反转录成cDNA。利用Okubara等提出的方法(OkubaraPA,BlechlAE,McCormickSP,AlexanderNJ,Dill-MackyR,HohnTM.2002,Engineeringdeoxynivalenolmetabolisminwheatthroughtheexpressionofafiingaltrichotheceneacetyltransferasegene.TheorApplGenet,106:74-83),进行半定量RT-PCR分析,用actin做内对照。将样品cDNA浓度均一化,然后用7<3尸7¥/^基因的特异引物ACT-F:5,-cactggaatggtcaaggctg-3,和ACT-R:5,-ctccatgtcatcccagttg-3,进行PCR扩增,用2-AACT法(LivakKJ,SchmittgenTD.2001.Analysisofrelativegeneexpressiondatausingreal-timequantitativePCRandthe2-AACTmethod.MeAo血25:402-408)分析基因在小麦纹枯病菌或小麦赤霉病菌处理下的表达情况,同时以未接种赤霉菌的苏麦3号和未接种纹枯病菌的山红麦作为对照,每组样品至少重复3次。结果表明,&/7¥/7基因的转录表达受纹枯病菌的诱导。未接种纹枯病菌的山红麦中,检测不到r3尸/必W基因的表达;纹枯病菌侵染3小时后ra尸/必p/基因表达量既开始增加,侵染12小时73尸7MV基因的表达量达到第1次高峰,侵染48小时基因的表达量达到第2次高峰。具体的分析结果如图4所示。基因的表达也受到赤霉菌的快速诱导,有一次表达高峰,侵染12小时达到高峰,侵染24小时和48小时表达量逐渐降低,但仍高于未接种赤霉菌的苏麦3号中的表达量。具体的分析结果如图5所示。结果表明,化/Y必W基因在上述两种病原菌诱导早期(3小时)均有反应,转录水平显著增强,但受上述两种病原菌诱导的表达模式不同,说明&尸/#/7可能参与了寄主对小麦纹枯病菌和赤霉菌的防御反应,但调控方式有所不同。实施例3、转7^尸/#尸7基因烟草的抗病性分析1、转7^/Yi/W基因烟草的获得以含T3尸iM77基因全长0RF的质粒pT-TaPIMPl为模板,以带有和万鹏HI酶切位点的MBD-F:5-CATCTAGAATGGACATGGACAAGG-3和MBD-R:5-GTGGATCCTTCATCGTCAGCAGTAA-3为引物,PCR扩增7a尸7M3/的0RF。用和泡aHI酶切该982bp的PCR产物,然后将其连接到用必al和^z通I酶切载体pBI121(北京拜尔迪公司)得到的大片段上,连接产物转化大肠杆菌T0P10感受态细胞,从对卡那霉素抗性的菌落中筛选出重组子,进行测序分析,把经过测序鉴定含有ra尸/必P/基因0RF的重组质粒命名为pBI121-TaPIMPl,该重组质粒受35S启动子控制。利用电击法将pBI121-TaPIMPl转化到农杆菌LAB4404(北京拜尔迪公司)细胞中,用含有100ug/ml卡那霉素的MS培养基进行筛选,获得携带35S启动子和7^尸/#尸7基因的农杆菌菌株LAB-pB1121-TaPIMP1,将LBA-pBI121-TaPIMPl采用叶盘法转化烟草(W38,中国农业科学院烟草研究所),将上述转基因烟草移至温室培养,自交、收集转基因烟草的种子。具体的流程图如图6所示。将上述转基因烟草的种子播种于含100ug/ml卡那霉素的MS培养基上,将在上述培养基上成活的T,代转基因烟草的幼苗移至温室培养,以上述T,代转基因烟草的基因组DNA为模板,以MBD-F和MBD-R为引物,进行PCR反应。对上述PCR反应产物进行琼脂糖凝胶电泳检测。以质粒pBI121-TaPIMPl为正对照,以转入质粒pBI121的Ti代转基因烟草为负对照,结果如图7所示。其中,1为质粒pBI121-TaPIMPl的PCR扩增结果,2为转入质粒pBI121的L代转基因烟草的PCR扩增结果,3-5为转入质粒pBI121-TaPIMPl的T,代转基因烟草的PCR扩增结果。结果表明在转入质粒pBI121-TaPIMPl的L代转基因烟草中有与正对照相同的大小约为982bp的目的基因条带,而在负对照中未出现条带。结果共获得12个株系的PCR检验结果为阳性的转入质粒pBI121-TaPIMPl的Tl代转基因烟草。2、检测转h尸iM^基因烟草的抗病性从上述12个株系的转基因烟草中任意取4个株系M21、M8、M27和M33,按照离体叶片注射法(ZhangHB,ZhangDB,ChanJ,YangYH,HuangZJ,HuangDF,WangXC,HuangRF.2004.Tomatostress-responsivefactorTSRF1interactswithethyleneresponsiveelementGCCboxandregulatespathogenresistancetoifl/"加/"so/"""ceo7-wm.尸/awfAfo/.55:825-834),用青枯病菌(ifl/o/owiflso/awflcefln/淤)(中国农业科学院烟草研究所)孢子悬浮液(1X107孢子/ml)侵染其叶片,同时以注射相同体积蒸馏水的T,代转7a尸7M^基因烟草叶片作为对照。每个株系每种处理3个叶片。每个叶片注射50pL青枯病菌或蒸馏水于叶片的两侧,将接种后的叶片放入搪瓷盘内,用吸水纸保湿,保鲜膜封口,置于16h光照和8h黑暗交替的25°C培养箱中,4-6后观察叶片的发病情况。同时以转入质粒pBI121的Ti代转基因烟草和未转基因的烟草植株作为对照。结果表明,在青枯病菌孢子悬浮液接种4天时,注射蒸馏水的转基因烟草均未发病;未转基因的烟草、转质粒pBI121的^代转基因烟草叶片均发病,出现大量坏死斑;而转T^/Yi/尸7基因的^代转基因烟草均表现抗病。其中,株系M21的3个叶片无异样症状,株系M8、M27和M33的3个叶片接种点略微变黄。接种5天半时,未转基因的烟草、转质粒pBI121的T!代转基因烟草叶片均严重发病,出现坏死腐烂现象;而转7^尸/i^7基因的^代转基因烟草均表现抗病。其中,株系M21的叶片接种点略微变黄,表现为高抗,株系M8、M27和M33的叶片接种点周围形成病斑,但不扩散。具体的表型鉴定结果如图8所示。其中,WT-W38为未转基因的烟草,pBI121为转入质粒pBI121的Ti代转基因烟草,M21、M8、M27和M33为转入7k/Y,7基因的Ti代转基因烟草。结果表明,转7^/Y必W基因烟草对青枯菌的抗性明显提高,表明TaPIMPl是与植物抗病相关的蛋白。序列表〈160〉2<210〉1<211>1117<212〉DNA〈213〉7J、麦(rn.h'cwmaeW/vwmL.)〈400>1actcgcgtacgtcttcctgaagcttgatcgatcgagctcgacctcatggacatggacaag60gagtactacaaggcctgcatgggcatggaggcgctgccgatgagcccggccggtctgtcg120gcggtgacgacagaggtagccatggcggcggcgacggcaagcgaggacgagggcgacctg180aagaggggcccgtggacggcggaggaggacatgctcctcgtcgactacatctccaagcac240ggcgaggggcgctggaactcgctcgctcgatgcgcaggcctgaggcgcactgggaagagc300tgccggctccggtggctgaactacctccgccccgacgtccggcgcggcaacatcacgccg360gaggagcagctgttgatactggacctgcactcccggtggggcaaccgctggtccaagatc420gcgcagcgcctcccggggaggacggacaacgaggtcaagaactactggcggaccagggtg480cagaagcacgccaagcagctccactgcgacgtcaacagcgaccgcttccgcgacgtcgtc540aggcaagtctggatgccccgcctcctcgagcgcatccaggccgaaagctcctcctccgcc600gccgctgctgceiggcgtgggtgttccggcgctgacaagggcgatgagctcgccggccggt660gcatcacagtaccactgcttcgatcacgcgagcagcggggagccgagccggaaggtggcg720gtgactatgagccctgacacctcgagcacgctccggtcttctctgtcaccggcggagacg780tcgcacggagcccatttcccagcgtggggcgctgccactaccacggcgaacgttgatggc840tcgatgatgcagtgcgccggccccgaggctggggccataggcggcgatcattacgtcatc900cacggtgacagcctcagcgggagctggtcggagctcctcgccgccaccgatatcccggac960tixgagttcggaaatttcgacgacaacttgtggagcctagaggacatttactgctgacga1020tgaacttaactagagcgccaaactgagctcaacaaaattgaaatttgacaagagagggtg1080catgaaaggaaatttgagaggaaaaaaaaaaaaaaaa1117〈210〉2<211>323<212>PRT<213〉,j、麦(TWY/cwwaeW/vwmL.)<400>2MetAspMetAspLysGluTyrTyrLysAlaCysMetGlyMetGluAla151015LeuProMetSerProAlaGlyLeuSerAlaValThrThrGluValAla202530MetAlaAlaAlaThrAlaSerGluAspGluGlyAspLeuLysArgGly354045ProTrpThrAlaGluGluAspMetLeuLeuValAspTyrlieSerLys505560HisGlyGluGlyArgTrpAsnSerLeuAlaArgCysAlaGlyLeuArg65707580ArgThrGlyLysSerCysArgLeuArgTrpLeuAsnTyrLeuArgPro859095AspValArgArgGlyAsnlieThrProGluGluGinLeuLeulieLeu100105110AspLeuHisSerArgTrpGlyAsnArgTrpSerLyslieAlaGinArg115120125LeuProGlyArgThrAspAsnGluValLysAsnTyrTrpArgThrArg130135140ValGinLysHisAlaLysGinLeuHisCysAspValAsnSerAspArg145150155160PheArgAspValValArgGinValTrpMetProArgLeuLeuGluArg165170175lieGinAlaGluSerSerSerSerAlaAlaAlaAlaAlaGlyValGly180185190ValProAlaLeuThrArgAlaMetSerSerProAlaGlyAlaSerGin195200205TyrHisCysPheAspHisAlaSerSerGlyGluProSerArgLysVal210215220AlaValThrMetSerProAspThrSerSerThrLeuArgSerSerLeu225230235240SerProAlaGluThrSerHisGlyAlaHisPheProAlaTrpGlyAla245250255AlaThrThrThrAlaAsnValAspGlySerMetMetGinCysAlaGly260265270ProGluAlaGlyAlalieGlyGlyAspHisTyrVallieHisGlyAsp275280285SerLeuSerGlySerTrpSerGluLeuLeuAlaAlaThrAspliePro290295300AspPheGluPheGlyAsnPheAspAspAsnLeuTrpSerLeuGluAsp305310315320lieTyrCys权利要求1、一种蛋白,是如下(a)或(b)的蛋白质(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;(b)将序列表中序列2的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物抗病相关的由(a)衍生的蛋白质。2、权利要求l所述蛋白的编码基因。3、根据权利要求2所述的编码基因,其特征在于所述蛋白的cDNA基因为如下1)-4)中任一所述的基因1)其编码序列是序列表中序列1的自5'末端第48-1019位脱氧核糖核苷酸;2)其核苷酸序列是序列表中的序列l;3)在严格条件下可与序列表中序列1限定的DNA序列杂交且编码权利要求1所述蛋白的DNA分子;4)与l)或2)的基因具有90%以上的同源性且编码编码权利要求1所述蛋白的DNA分子。4、含有权利要求2或3所述基因的重组表达载体、转基因细胞系或重组菌。5、根据权利要求4所述的重组表达载体,其特征在于所述重组表达载体为在pBI121的多克隆位点间插入权利要求2或3所述基因得到的重组表达载体。6、扩增权利要求2或3所述基因的全长或其任一片段的引物对。7、一种培育抗病性提高的转基因植物的方法,是将权利要求2或3所述的编码基因转入植物中,得到抗病性提高的转基因植物。8、根据权利要求7所述的方法,其特征在于权利要求2或3所述的编码基因是通过权利要求4所述的重组表达载体导入植物中。9、根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于所述植物为小麦或烟草。10、根据权利要求7—9中任一所述的方法,其特征在于所述抗病性是对青枯病、小麦纹枯病或小麦赤霉菌的抗病性。全文摘要本发明公开了一种与植物抗病相关的小麦MYB蛋白及其编码基因与应用。该蛋白,是如下(a)或(b)的蛋白质(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;(b)将序列表中序列2的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物抗病相关的由(a)衍生的蛋白质。将与植物抗病相关的小麦MYB蛋白的编码基因转入植物中,可提高植物的抗病性。本发明的培育抗病性提高的转基因植物的方法具有重要的理论及实际意义,在植物的遗传改良中将发挥重要作用。文档编号A01H1/00GK101265294SQ200810101619公开日2008年9月17日申请日期2008年3月10日优先权日2008年3月10日发明者张增艳,娜董,辛志勇申请人:中国农业科学院作物科学研究所
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1