一个小麦pdr型的abc转运蛋白基因及其所编码的蛋白质的制作方法

文档序号:567585阅读:465来源:国知局
专利名称:一个小麦pdr型的abc转运蛋白基因及其所编码的蛋白质的制作方法
技术领域
本发明公开了一个来自小麦(rr"ic鹏aseOV, L.)品种望水白的PDR (Pleiotropic Drug Resistance)型的ABC (ATP-Binding Cassette)转运蛋白基 因及其所编码的蛋白质,属于基因工程领域,该PDR型的ABC转运蛋白基因可作为 目的基因导入感赤霉病小麦品种,可以降低小麦籽粒中脱氧雪腐镰刀菌烯醇 (deoxynivalenol, DON)的含量。
二、 背景技术-
由赤霉菌(^ksarj'"/B gr3肌'/7era咖)侵染引起的赤霉病(raB)是一种世界范围
的真菌性病害,可对小麦,大麦、玉米等作物产生危害。该病害不仅直接造成作物 减产,因赤霉菌在籽粒中可产生对人和动物都非常有害的DON和其他一些 trichothecene toxins,故粮食品质也受到严重影响。在赤霉菌产生的毒素中,DON 是其中重要的一种,也称为致呕毒素,该毒素属于单端孢霉烯(trichothecenes) 家族,是包括中国在内的许多国家的粮食中最普遍存在的一类毒素,对人和动物的 副作用主要是影响神经系统,降低免疫力。为了保护消费者的安全,目前,很多国 家都对小麦面粉中DON的含量做出了一定的限制。
人们最早将小麦对赤霉病的抗性分为抗侵染(Type I)和抗扩展(Type II) 两种类型。后来的研究发现抗病品种存在能够阻止毒素DON合成或促使其降解的因 素,于是又提出了第三类抗性(Type III)即抗毒素或降解毒素积累。自第三类抗 性(Type III)提出后,人们在这方面做了很多的工作,已经发现了一些和抗毒素 或降解毒素积累相关的基因,从抗病品种中分离出来的具有降解DON功能的镰刀菌 乙酰基转移酶基因;还从拟南芥中克隆出了可以降低D0N毒性的UDP-葡萄糖基转移 酶基因;PDR转运蛋白首先是在酵母(&Jcc/ aro历yces cerew'sj'ae)中发现,与抗真 菌性药物的代谢有关,是作为排出胞内有毒化合物的泵,可以将真菌产生的细胞毒 素排出体外,减少对细胞的毒害。酵母,/W堪因的突变体对赤霉菌产生的细胞毒素 DON比野生型更为敏感,显示了PDR蛋白在抗DON中的作用。但是在小麦中还没有发 现有这类基因的报道。小麦品种望水白是到目前为止大家公认的抗赤霉病最好,抗 性最稳定、DON含量也很低的一个品种,所以从望水白中克隆出转运DON的基因、将 之转到其他感病小麦品种中,有望降低小麦籽粒中DON的含量。三
发明内容
技术问题
本发明的目的在于公开一个来自小麦(7^'Wc"历L.)品种望水白的 PDR型的ABC转运蛋白基因及其所编码的蛋白质,可作为目的基因导入其它小麦品 种,提高小麦的赤霉病抗性,降低小麦籽粒中的DON的含量,进行小麦品种改良。 技术方案
本发明的PDR型ABC转运蛋白基因,来自小麦品种望水白,命名为7a尸ZW7基 因,其核苷酸序列为SEQ ID NO. 1。该PDR型的ABC转运蛋白基因及其所编码的蛋 白质,命名为TaPDRl蛋白质,其氨基酸序列为SEQ ID NO. 2。 有益效果
1、 本发明公开了一个PDR型的ABC转运蛋白基因(&尸ZW7)及其所编码的蛋白质。 PDR型的ABC转运蛋白基因为小麦中的首次报道,该基因来自小麦品种望水白,可 作为目的基因导入其它感赤霉病小麦品种,提高小麦的赤霉病抗性,降低小麦籽粒 中的DON的含量,进行小麦品种改良。
2、 拟南芥转基因阳性植株的T2代种子和非转基因种子,置于含浓度为20ng/ml DON的1/2MS培养基上,30天后,转基因植株叶片比较大,伸展度好,子叶保持 绿色,长出长长的白色的根;而对照则叶片比较小,叶片萎縮畸形,子叶已经枯黄, 而且幼苗的真叶数目较少,没有长出根(如图5)。表明TaPDRl与细胞毒素DON 的抗性有关,植物中的PDR转运蛋白定位在细胞膜上,负责物质的跨膜运输,所 以我们推测TaPDRl可以将赤霉菌产生的细胞毒素DON排出体外,减少对细胞的 毒害。
3、 利用本发明7^,Z^7基因作为目的基因构建植物表达载体,其中可用任何一种 启动子例如花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子、Ubiquitin启动子或其它启动子。 为了简化转化细胞的鉴定可使用选择性标记包括对抗生素抗性的酶,也可利用颜色 变化(例如B-葡糖醛酸糖苷酶GUS)或发光(例如荧光素酶)来识别的化合物的酶 类,也可用无标记选择。转化方法使用小麦中成熟的基因枪法。


图1 fa户ZM7在经DON诱导的小麦望水白穗部中的克隆
注箭头所示从DON诱导的望水白穗组织cDNA中扩增出的ra/Wi7,
M表示分子量标记 图2半定量RT-PCR分析fa尸iW7基因在DON诱导的小麦望水白穗部的表达情况 注A表示ra尸Z /i7基因在DON诱导0, 6, 12, 24, 48, 72小时的穗部的表达,
B表示内参7i/力uh'/ 基因在D0N诱导0, 6, 12, 24, 48, 72小时的穗部的表达图3 7a尸/M7在中国春缺体-四体和缺失系上的染色体定位 注NT1A/1D表示普通小麦背景中缺失2条1A染色体,添加2条1D染色体, NT1B/1A表示普通小麦背景中缺失2条1B染色体,添加2条1A染色体, 其它号码依此类推
NT7D/7A表示普通小麦背景中缺失2条7D染色体,添加2条7A染色体, 箭头所指为7^ZW/在5A中缺失 图4植物表达载体pCAMBIA1301-220. 6的构建模式图
图5转基因植株与非转基因植株在含DON的1/2MS培养基上生长30天后情况 注CK为野生型对照,
K10为转基因拟南芥阳性株L代
具体实施例方式
1、 利用小麦cDNA基因芯片筛选小麦抗赤霉病相关基因
小麦(7riWcase"w/历L.)品种望水白(公知公用材料,裴自友,贾高峰 等.普通小麦籽粒D0N含量的配合力分析,作物学报,2007,33(5):731 - 737)在幼 穗期采用单花滴注法接种DON (Sigma公司)水溶液(100ng/ml),接种12、 24小 时后取样,分别提取RNA (用Invitrogen公司的Trizol试剂提取)等量混合形成 实验组;用水接种作为对照,对照与DON接种的幼穗同时取样,分别提取RNA等量 混合形成对照组。实验组和对照组的R亂样品用Superscript II反转录成cDNA (试 剂盒购自Gibco/BRL, Gaithersburg, MD, USA),并进一步在体外转录成cRNA。实 验组和对照组的cRNA样品同时与小麦表达谱芯片GeneChip⑧Wheat Genome Array
(http:〃www. affymetrix. com/products/arrays/specific/wheat. affx)进行杂 交,芯片杂交实验在"上海国家生物芯片工程中心"完成,实验步骤参照Af fymetrix 公司说明书"Expressed Analysis Technical Manual"
(http:〃www. affymetrix. com/support/technical/manual/expression manual. affx)。以实验组信号与对照组信号比值大于2为标准筛选上调表达基因,得到编 号为BQ161629的ABC转运蛋白基因。由于该基因在诱导样品中比在非诱导样品中 的表达量高,实验组杂交信号与对照组杂交信号比值为255,所以初步判断该基因 与D0N抗性具有密切相关性。
2、 Ta尸ZM7基因的克隆
根据BQ161629序列设计特异引物SH49S (ACTTTGACAACAACCGACAG)和SH49A (GCATTAAGCACGATTTCC),用小麦基因组TAC文库(方玉达,刘耀光等.小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系可转化人工染色体(TAC)文库的构建,生物工程学报,2000, 16(4) :433-436 )的菌液为模板进行PCR反应筛选含有BQ161629序列的TAC克隆。 反应体系为TAC文库菌液2iU; 10umol/LSH49S引物和SH49A引物各0.5ul; 10 X PCR buffer 2. 5 ii 1; 2. 5mmol/L dNTP 2. 5 y 1; 25mmol/L Mg2+1. 5 w 1; 5U/ w 1Taq polymerase 0. 25ul,加水至总体积25iU。反应条件为94°C 3分钟;94°C 30 秒,55°C 45秒,72°C 1分钟,33个循环;72°C延伸10分钟(本实验反应试剂购 于TAKARA公司)。PCR产物经1 %琼脂糖凝胶电泳检测,对筛选到的阳性单克隆提 取质粒并用染色体步行法对单克隆测序。用Softberry软件
(http: 〃www. sof tberry. com)对序列进行结构分析,结果表明该基因全长 8140bp, 0RF 4305bp,编码1435aa,分子量161KD。用预测的蛋白序列在 NCBI上进行结构域比对,该基因属于PDR亚家族,与水稻的PDR5基因 同源性最高,所以把该基因定名为化/^y 7。根据序列预测结果,在化尸ZW7 的5,和3,非翻译区各设计一条引物CPDR1S
(CACGGATCCACAGACAGGCACAGAAAGA)和CPDR1A (AAACCCGGGTTGACAACAAC CGACAGA), 从DON诱导的望水白穗组织cDNA中扩增出望水白的cDNA序列4. 5Kb(包含 完整的0RF)。反应体系5ul cDNA模板;10umol/L CPDR1S引物和CPDR1A引 物各2ul; 2XGC bufferll 25lU; 2. 5mmol/L dNTP 8ul; 5U/ul LA Taq polymerase 0. 5yl ,加水至总体积50 y 1。反应条件为94°C 3分钟;94°C 30 秒,58°C 45秒,72°C 4分钟,33个循环;72°C延伸10分钟(本实验反应试剂购 于TAKARA公司)。PCR产物构建到pGEM-T载体(promega公司),测序结果表明扩 增出的序列与软件预测序列一致。
3、半定量RT-PCR分析ra尸Z7A7的表达量
小麦望水白幼穗期用DON水溶液(100ng/ml)对幼穗进行单花滴注法接种,于 接种0h、 6h、 12h、 24h、 48h、 72h后分别取幼穗并提取RNA,用AMV Reverse Transcriptase XL (TAKARA公司)反转录成cDNA。以cDNA为模板、SH49S和SH49A 为引物、管家基因7"/wh'/7为内参(扩增化力"力'77基因的引物为tubulin F-CTCATCACAGGCAAGGAAGAT和tubulin R- TTAAGGTAAGTGTAGGTTGGG)进行RT-PCR,分 析7a尸"A7的表达情况。反应体系2 ii lcDNA为模板;10 w mol/L SH49S引物和SH49A 引物各0.5y 1; 10XPCR buffer 2.5ii 1; 2. 5腿ol/L dNTP 2. 5y 1; 25腿ol/L Mg2+1.5yl; 5U/u ITaq polymerase 0. 25yl,加水至总体积25nl。反应条件为 94°C 3分钟;94°C 30秒,55°C 45秒,72°C 1分钟,27个循环;72°C延伸10分钟。(扩增n/Zwh77基因的引物退火温度为53"C,其它条件相同)
RT-PCR结果表明ra尸ZW7在小麦望水白穗部可被D0N诱导表达,并在较长时 间内维持较高水平(图2)。
4、 7a尸ZW7在小麦染色体上的定位
用一套普通小麦品种中国春的缺体-四体材料(公知公用材料,庄丽芳,宋立 晓等.小麦EST-SSR标记的开发和染色体定位及其在追踪黑麦染色体中的应用,作 物学报,2008, 34(6) :926-933)的基因组DNA为模板进行PCR,对Ta尸ZM在小麦中进行 染色体定位,染色体定位使用的引物为SH49S和SH49A (PCR反应体系和反应条件都 与"2. ra尸"A7基因的克隆"中相同)。定位结果在缺失4A、 5A和5B染色体的材料 中各缺失了一条扩增带(如图3)。根据TAC克隆测序的结果可知,引物SH49S和SH49A 可从化尸/W7的基因组序列上扩增出269bp大小的片断,这与5A上缺失的片断大小一 致,所以可以将化尸ZW7定位于5A染色体上。
5、 转基因拟南芥的功能验证
把7s尸ZW7的基因组序列构建到植物表达载体pCAMBIA1301-220. 6中(如图4), 植物表达载体pCAMBIA1301-220. 6的构建如图4所示,先用BamH I和Kpn I双酶 切将目标片断ra尸"y /的全序列插入到载体pBI220. 6 (公知公用材料,Ya-Ping Chen et al., Plastidial Glut athione Reductase from Haynaldia villosa is an Enhancer of Powdery Mildew Resistance in Wheat (Triticum aestivum). Plant and Cell Physiology, 2007, 48(12) : 1702-1712)的35S启动子后面的多酶切位点 处,然后用EcoR I和Hind III双酶切将载体pBI220. 6的完整表达框插入到载体 pC層BIA1301 (公知公用材料,薛仁镐,基因枪法转化大豆萌动种子影响因素的研究, 大豆科学,2008, 27 (2): 194-198)的多酶切位点处。构建好的表达载体用330V 电压电击转化到农杆菌C58ci (公知公用材料张彬等,农杆菌介导春小麦遗传转化 体系的优化研究,核农学报,2007,21(2): 124 127)感受态细胞中,挑取单克隆接 种于YEB液体培养基(含50mg/L利福平,50mg/L卡那霉素)中扩大培养至菌液0D600 为0.6 0.8,然后离心收集菌体沉淀,将菌体再重悬于同体积的转化渗透液 (1/2MS+5。/。蔗糖+0. 044uM6BA+0. 05% Silvet77)中备用。
野生型拟南芥哥伦比亚生态型Co10 (公知公用材料,戴富明等.农杆菌介导木 霉几丁质酶基因转化拟南芥及其Ti代对油菜菌核病抗性提高,上海交通大学学报 (农业科学版),2005,23(1): 36-40)种子浮于0.8%的琼脂中4QC条件下春化处理 48h后,播种到基质(腐质营养土 蛭石为1:1)中,22GC 25QC, 16h光照/8h黑暗条件下生长。利用浸花法用上述备用的农杆菌菌体转化拟南芥,转化后保湿 48h,以后在正常条件下生长,直到收获种子。
将农杆菌转化后收获的拟南芥种子经0. 1%的升汞消毒15min,无菌水清洗2遍 后置于含50mg/L潮霉素的1/2MS培养基上,4°C黑暗条件下春化处理48h后,转到 22°C 25°C, 16h光照/8h黑暗条件下生长7天。潮霉素共筛选出8棵阳性转化株, 把阳性苗移栽到基质中在相同条件下继续生长。提取8棵植株的DNA,用Sh49A和 Sh49S为引物进行PCR检测7a尸Z^ 厶以拟南芥肌动蛋白基因acti/j 2为内参(引物 为ACT2-F:TGGTGATGGTGTGTCT和ACT2-R: ACTGAGCACAATGTTAC) (PCR反应体系和 反应条件都与"2. 7^尸ZW7基因的克隆"中相同)。8棵植株都能扩增出目标片段, 说明7s尸ZW7己经完全整合到拟南芥基因组。
转基因阳性植株的T2代种子和非转基因种子,经O. W的升汞消毒15min,无菌 水清洗2遍后置于含浓度为20ng/ml DON的1/2MS培养基上,4°C黑暗条件下春化 处理48h后,转到22"C 25"C, 16h光照/8h黑暗条件下生长30天,观察分析转基 因阳性和非转基因CK的植株在DON环境中生长情况。30天后,转基因植株叶片比 较大,伸展度好,子叶保持绿色,长出长长的白色的根;而对照则叶片比较小,叶 片萎縮畸形,子叶已经枯黄,而且幼苗的真叶数目少,没有长出根(如图5)。表明 TaPDRl与细胞毒素DON的抗性有关,植物中的PDR转运蛋白定位在细胞膜上,负责 物质的跨膜运输,由此我们推测TaPDRl可以将赤霉菌产生的细胞毒素DON排出体 外,减少对细胞的毒害,从而达到降低小麦籽粒中DON的含量。
利用本发明ra尸ZW7基因作为目的基因构建植物表达载体,其中可用任何一种 启动子例如花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子、Ubiquitin启动子或其它启动子。 为了简化转化细胞的鉴定可使用选择性标记包括对抗生素抗性的酶,也可利用颜色 变化(例如B-葡糖醛酸糖苷酶GUS)或发光(例如荧光素酶)来识别的化合物的酶 类,也可用无标记选择。转化方法使用小麦中成熟的基因枪法。<formula>formula see original document page 9</formula>agtggagctg aXtg^ggaa agtggctatt ctctactc"tg gtggagg卿 cctggagtgg gtagcaaatc gcggcgattg
卿ggcggac tattttgagg 3tgctgg卿 tatgctaatt ccgccaggtt tgtgttgcaa atgcgcttcc gggacaaaaa gtctttttcc acagttttct cagacatgcg tsttcgstga at"ttcctgct gccatgctcg ttcctcgtta gtgtcctgga tcggtcaccg aagcacgatt "ttggtgtttg <210> 2
<211> <212> <213> <220〉 <221> <222> <400> Met Glu 1
Ser
gga_aaa_ccac gtatcaccct gtgaacagsc cctggctgcg txatgactct 3cgggttatc ct"tc犯tcat t犯tgcgggc aacccagcat gggttattta caattccagg ttagctcccc ctgaccttta
3Cg3gg3"tCt
acttctggaa ttatgacgtt taaactcgca "ttgggtctgc accgtg犯朋 tggaggtgdt ttggatatga tcaactactt caascataat tgagaccgtt cca^at3"tgg gtggg柳ct tccttgggta cttactccat
tctaatgg3"t ctctggttac tgatatccat tctttcctca tgtagagctt cactgaacaa a/ttcatggat ggtgagaaat cgatatattc tgctggtga^ tgttga3aag ttcsgccgag taggaaa朋c ctcatttcct
gatctatgcc a^caagattta caactgtatc
gtcctggcag c c "t aaaaaac
gatgttgacg gatgtgttgc
gtacaacatc atggaaagct cacattgttt catagccttt aataccaatt cgtcatcggg cgtggtggtg tgtcgtgctc c卿gtgttg
gagcc朋ctt 3cagttaaca gagtcttttg cttggtcgcc atcacagaag gctcgcctga caagaactta
tcttattgga
C"t"tgtatttg
gccaatctac acagttcagc atgtactctc gtgcagggga gcaaagttct ggcatgatgc gtactccccc tggtggsggt tcgcagtttg aagcaattct gcgcatttcg aacttccaga
1435
PRT
小麦(Triticum aestivum) TaPDRl蛋白质 2
Ala Ser Gly Arg Gly Ser
Leu
Trp Gly
Pro Phe
Asn
Arg
65
Thr
Leu
50
Arg
Gly
35
Arg
Ser
20
Arg
5
Arg
Arg Ser Phe
Ala Ala
Trp Ala Ala
Ala Val Val
Glu Met Glu
Ala Gly Arg
Phe Leu
Pro
Phe 145 Phe
Ala 130 Val
Arg 115 lie
Ala 100 Arg
Gly
85
Leu
His
70
Leu
Ser Gin
40 Leu Glu 55
Gly Gly
Ser
25
Gin
Arg
10
lie
Ala Ala
aagaaacttt ttactgtcta aaaaaacgag gtaatgctat tgacaattgc ctggtcttga ctgggcgaac atgagcttct actctcataa gat3taatcc
ctcagaattt ag肌tccagc gcacggtttt ttggagccac ctgttgtggc cattagccta t"tg犯tacac "tctatttcct tggtggcgtt tgtggaacct ggtactactg gcgataacac
tgg3gg3Cgg
cgtacgtcat aacgttag
tagtgggtct tgcccgcatc tgaatccata
ggttggtctt cgtggsgctg tgctagagcc tgtggtttgc gcttatgaaa aatagttgaa tgcaacatgg tgctgacatt aagcgttccc ctacaaccaa tcacaacgcc ttggcsg朋g ttatgctgcg aattgagcga tgcattcact gttgatcatc cttcttcata gagctcatct tttttctgga
ggC333CCCC
cagcccagtg tatgggcstt cggcttcttc
Arg
His
Ser Ser Gly His His
Lys Leu Pro
Val Asp lie
Leu Glu Arg
Leu Arg
Glu Val Arg
Gly Ser Arg
Leu Gin Gly
Leu 165 Gin
Ala 150 Val
Asp Arg 120 Tyr Gin 135
Leu Pro
Val 105 Val
Asn
90
Phe
Val 75 Arg
Thr
60
Asp
Leu Asp Asp Arg Val
Gin
Gly Leu Ser
Thr Leu
Gly Arg Leu
Asn Val Asn
lie His lie Leu 180
Thr Leu Leu Leu Gly Pro Pro Ser
Gly 185 Ser
Ala 170 lie
Trp 155 Ser
Val 140 Asn
Ser Lys Gly Lys Ser
lie
Ala
Gin
Asp
45
Tyr
Gly
Ala
Asp
Gly 125
Gin
Ser Asn Pro Thr
Ser Ala Ala 15
Ala Ala Asp 30
Asp Glu Glu
Asp Arg Met
His Glu Asn 80
Ser Gly Glu 95
Ser Glu Arg 110
lie Asp Leu
Val Asp Ala
Ala Thr Asn 160
Lys Lys Thr
175 Ser Arg Met 190
Leu Met Arg
2700 2760 2820 2880 2940 3000 3060 3120 3180 3240 3300 3360 3420 3480 3540 3600 3660 3720 3780 3840 3900 3960 4020 4080 4140 4200 4260 4308Ala
Thr 225 Val
Glu
Asp
Pro
Gin 305 Asp
Ser
Pro
Ser
Met 385 Tyr
Tyr
Phe
Thr
Tyr 465 His
Ser
Ser
Lys
Leu 545 Gly
Leu
Lys
Pro
Leu 625 Phe
Leu
Leu
Leu 210 丁yr
Tyr
Thr
Met
Asp 290 Glu
lie
Gly
Ala
Ser 370 Asn
Asn
His
Arg
Ser 450 Arg
Val
Gin
Trp
Arg 530 Gly
Gin
lie
Met
Trp 610 Val
Ala
Thr
匕ys
195 Thr
Cys
Val
Leu
Leu 275 Pro
Ser
Cys
Gly
Arg 355 Thr
Glu
Leu
Gly
Cys 435 Lys
His
Gly
Thr
Glu 515 Asn
Leu
lie
Thr
Leu 595 Thr
Glu
Pro
His
Ser
Gly
Gly
Ser
Asp 260 Ser
Glu
Asn
Ala
Gin 340 Ala
Phe
Thr
Phe
Pro 420 Pro
Lys
Val
Gin
His 500 Ser
Ser
Val
Ser
Val 580 Pro
Phe
Ser
Ala
Gin 660
Met
Lys
His
Gin 245 Phe
Glu
lie
lie
Asp 325 Lys
Leu
Gin
Val
Asp 405 Arg
Glu
Asp
Ser
Gin 485 Pro
Phe
Phe
Ala
Asp 565 Leu
Thr
Gly
Ser
Ala 645 Met
Val
Leu
Thr 230 Tyr
Ser
Leu
Asp
Val 310 Met
Lys
Phe
lie
Met 390 Asp
Asp
Arg
Gin
Val 470 Met
Ala
Lys
lie
Met 550 Ser
Phe
Phe
Leu
Val 630 Gly
Ala
Val
Asp 215 Phe
Asp
Arg
Ala
Ala 295 Thr
Pro
Arg
Met
Val 375 lie
lie
Asn
Lys
Gin 455 Pro
Leu
Ala
Thr
Tyr 535 Thr
Ala
Asn
丁yr
Val 615 Trp
Arg
Met
Ala
200 Lys
Glu
Leu
Arg
Ala 280 "Tyr
Asp
lie
Val
Asp 360 Lys
Ser
lie
lie
Gly 440 Gin
Glu
Lys
Leu
Val 520 lie
Val
Lys
Gly
Lys 600 Asn
Val
Phe
Gly
Asn
Ser
Glu
His
Cys 265 Arg
Met
Leu
Gly
Thr 345 Glu
Tyr
Leu
Leu
Leu 425 Val
Tyr
Phe
Glu
Thr 505 Met
Phe
Phe
Phe
Phe 585 Gin
lie
lie
Phe
Leu 665 Thr
Leu
Phe
Asn 250 Leu
Glu
Lys
Thr
Asp 330 Thr
lie
lie
Leu
Leu 410 Glu
Ala
Trp
Ala
Leu 490 Thr
Ser
匕ys
Phe
Phe 570 Ala
Arg
lie
Leu
Arg 650 Phe
Leu
Lys
Tyr 235 Ala
Gly
Arg
Ala
Leu 315 Asp
Gly
Ser
Gly
Gin 395 Ser
Phe
Asp
Tyr
Glu 475 Gin
Ser
Arg
Val
Arg 555 Gly
Glu
Asp
Ser
Thr 635 Gin
Arg
Gly
Val 220 Pro
Glu
Val
Glu
Thr 300 匕ys
Met
Glu
Thr
Gin 380 Pro
Glu
Phe
Phe
Leu 460 Arg
lie
匕ys
Glu
Thr 540 Thr
Ala
Leu
Phe
Lys 620 Tyr
Leu
Phe
Met
205
Ser Gly Asn lie
Glu Arg
Met Thr
Gly Ala 270 Ala Gly 285
Ala Val
Val
lie
Met
Gly 365 Leu
Pro
Gly
Glu
Leu 445 Asp
Phe
Pro
Tyr
Leu 525 Gin
Lys
Leu
Gin
Leu 605 Val
Tyr
Leu
Leu
Phe
Leu
Arg
Leu 350 Leu
Val
Pro
Tyr
Ala 430 Gin
Gin
Lys
Phe
Gly 510 Leu
Leu
Met
Thr
Phe 590 Phe
Pro
Val
Ala
Gly 670 Val
Thr
Val 255 Arg
lie
Gin
Gly
Gly 335 Thr
Asp
His
Glu
lie 415 Ala
Glu
Glu
Ser
Asp 495 Gin
Leu
l>eu
Pro
Phe 575 Thr
Phe
Val
Met
Phe 655 Ala
lie
Ser 240 Arg
Tyr
Lys
Gly
[>eu 320 lie
Gly
Ser
Val
Thr 400
Val
Gly
Val
Gin
Phe 480 Lys
Ser
Met
lie
Tyr 560 Ser
lie
Pro
Ser
Gly 640 Phe
Val
Leulie
Pro 705 Asn
Asn
Lys
Gly
Ala 785 Glu
Thr
Ser
Met
lie 865 Ser
Thr
Lys
lie
Trp 945 Val
Met
Arg
Met
Val
Val
Asp
Gly
Ala
Thr
Asn
Lys
Tyr
lie 690 Trp
Ala
Asn
Ser
Ala 770 Leu
Glu
Asn
Leu
Arg 850 Ser
Gly
Ser
Gin
His 930 Leu
Glu
Val
Leu
Asp 1010 Met 1025 Cys 1040 Glu 1055 Glu 1070 lie 1085 Trp 1100 lie 1115 Asn 1130 Glu
675 Phe
Trp
lie
Asp
Arg 755 lie
Thr
Asn
Arg
Ser 835 Glu
Gly
Ala
Gly
Glu 915 Ser
Arg
Glu
Gly
Thr 995 Glu
lie
lie
Ser
Thr 740
Gly
Val
Tyr
Glu
Pro 820 Phe
Gin
Ala
Gly
Ser 900 Thr
Pro
Leu
Val
Leu 980 lie
Phe
Trp
Val 725 Ser
Leu
Gly
Leu
Asn 805 Thr
Asn
Gly
Phe
Lys 885 lie
Phe
Asn
Ser
Met 965 Pro
Ala
Gly
Ala 710 Asn
lie
Phe
Phe
Ser 790 Glu
Arg
His
Phe
Arg 870 Thr
Glu
Ala
Val
Ser 950 Thr
Gly
Val
Gly 695 Tyr
Glu
Ala
Thr
Ala 775 Phe
Thr
Ser
Val
Ala 855 Pro
Thr
Gly
Arg
Thr 935 Asp
Leu
Val
Glu
680 Phe
Trp
Phe
Ala
Gly 760 lie
Gly
Asn
Gin
Asn 840 Glu
Gly
Leu
Ser
lie 920 Val
Val
Val
Asp
Leu
Val
Ser
Leu
Arg 745 Asp
Leu
Ser
Thr
lie 825 Tyr
Ser
Val
Met
lie 905 Ser
Tyr
Asp
Glu
Gly 985
lie
Ser
Ser 730 Thr
Ser
Phe
Ser
Ser 810 Thr
Tyr
Arg
Leu
Asp 890 Thr
Gly
Glu
Glu
Leu 970 Leu
Pro
Pro 715 Ser
Val
Gly
Asn
Ser 795 Met
Leu
Val
Leu
Thr 875 Val
Leu
Tyr
Ser
Lys 955 Asp
Ser
Arg 700 Met
Arg
Gly
Phe
lie 780 Asn
Pro
Pro
Asp
Gin 卿 Ala
Leu
Ser
Cys
lie 940 Thr
Val
Thr
685 Gly
Met
Trp
Glu
Trp 765 Leu
Thr
lie
Phe
Met 845 Leu
Leu
Ala
Gly
Glu 925 Leu
i\rg
Leu
Glu
Asp
Tyr
Ala
Ala 750
Val
Tyr
Val
Asp
Gin 830 Pro
Leu
Val
Gly
Tyr 910 Gin
Tyr
Lys
Arg
Gin 990
lie
Ser
Asn 735 lie
Ser
Leu
Ser
Glu 815 Pro
Ala
Ser
Gly
Arg 895 Pro
Thr
Ser
lie
Asn 975 Arg
Gin
Gin 720 Pro
Leu
lie
Leu
Asp 800 Ala
Leu
Glu
Asp
Val 880 Lys
Lys
Asp
Ala
Phe 960 Ala
Lys
調
Pro Thr Ser Gly Leu
Arg Thr Leu Leu Pro Met Asn Gin Asp
Ala lie Leu Gly Gly Leu Phe Glu Leu
Val His Leu Arg Val Glu Ala Leu Ser
Arg Gin Met His Glu Val Asp lie Phe
1015
Asn
1030
Pro
1045
Lys
1060
Ser
1075
Lys
1090
Ser
1105
lie
1120
Lys
1135
Pro
Thr Ser Arg His lie Ser Tyr Glu Thr
Val Ala Asn Pro Ser lie lie Phe 1005
Asp Ala Arg Ala Ala Ala lie 1020
Val Asn Thr Gly Arg Thr Val 1035
lie Asp lie Phe Glu Ser Phe 訓
Gly Gly Arg Val lie Tyr Ala 1065
Lys lie Val Glu Tyr Phe Glu 1080
Thr Glu Gly Tyr Asn Pro Ala 1095
Pro Ser Ala Glu Ala Arg Leu 1110
Ala Asn Ser Asp Leu Tyr Arg 1125
Leu Ser Val Pro Pro Pro Gly 1140
Lys Tyr Ser Gin Asn Phe Tyr1145 1150 1155
Asn Gin Cys Val Ala Asn Phe Trp Lys Gin Tyr Lys Ser Tyr Trp
1160 1165 1170
Lys Asn Pro Ala His Asn Ala Met Arg Phe Leu Met Thr Leu lie
1175 1180 1185
Tyr Ala Leu Val Phe Gly Thr Val Phe Trp Gin Lys Gly Thr Lys
1190 1195 1200
lie Asn Ser Gin Gin Asp Uu Ala Asn Leu Leu Gly Ala Thr Tyr
1205 1210 1215
Ala Ala Val Phe Phe Leu Gly Ser Ala Asn Cys lie Thr Val Gin
1220 1225 1230
Pro Val Val Ala lie Glu Arg Thr Val Phe Tyr Arg Glu Lys Ala
1235 1240 1245
Ala Gly Met Tyr Ser Pro Leu Ala Tyr Ala Phe Thr Gin Thr Cys
1250 1255 1260
Val Glu Val Met Tyr Asn lie Val Gin Gly lie Glu Tyr Thr Leu
1265 1270 1275
lie lie Tyr Ser Met lie Gly Tyr Glu Trp Lys Ala Ala Lys Phe
1280 1285 1290
Phe Tyr Phe Leu Phe Phe lie lie Ser Cys Phe Asn Tyr Phe Thr
1295 1300 1305
Leu Phe Gly Met Met Leu Val Ala Leu Ser Ser Ser Ala Met Leu
1310 1315 1320
Ala Asn lie lie lie Ala Phe Val Leu Pro Leu Trp Asn Leu Phe
1325 1330 1335
Ser Gly Phe Leu Val Met Arg Pro Leu lie Pro lie Trp Trp Arg
1340 1345 1350
Trp Tyr Tyr Trp Ala Asn Pro Val Ser Trp Thr lie Tyr Gly Val
1355 1360 1365
lie Gly Ser Gin Phe Gly Asp Asn Thr Ser Pro Val Ser Val Thr
1370 1375 1380
Gly Gly Ser Leu Val Val Val Lys Gin Phe Leu Glu Asp Gly Met
1385 1390 1395
Gly lie Lys His Asp Phe Leu Gly Tyr Val Val Leu Ala His Phe
1400 1405 1410
Ala Tyr Val lie Gly Phe Phe Leu Val Phe Ala Tyr Ser lie Lys
1415 1420 1425
Val Leu Asn Phe Gin Lys Arg
1430 1435
<210>3
<211>20
<212>DNA
<213>人工合成
<220>
<221>引物SH49S
<222>(". (20)
<223>
<400>3
actttgacaa caaccgacag<210>4
<2U>18
<212>DNA
<213>人工合成
<220>
<221>引物SH49A
<222>(I)..(IS)
<223>
<400>4
gcattaagca cga加c<210>5
<211>28
<212>DNA
20
18
13<213>人工合成 <220>
<221> 引物CPDR1S
<222> (1)..(28) <223>
<400> 5
cacggatcca cagacaggca cagaaaga 28
<210> 6
<211> 27
<212> DNA
<213>人工合成
<220>
<221> 引物CPDR1A
<222> (1)..(27) <223>
<400> 6
aaacccgggt tgacaacaac cgacaga 27
<210> 7
<211> 21
<212> DNA
<213>人工合成
<220>
<221> 引物tubulin F
<222> (1)..(21) <223>
<400> 7
ctcatcacag gcaaggaaga t 21
<210> 8
<211> 21
<212> DNA
<213>人工合成
<220>
<221> 引物tubulin R
<222> (1)..(21) <223>
<400> 8
ttaaggtaag tgtaggttgg g 21
<210> 9
<211> 16
<212> DNA
<213>人工合成
<220>
<221>弓I物ACT2-F
<222> (1)..(16) <223>
<400> 9
tg魄atggt卿ct 16
<210> 10
<211> 17
<212> DNA
<213>人工合成
<220>
<221> 引物ACT2-R
<222> (i)..(n)
<223>
<400> 10
actgagcaca atgttac 1权利要求
1、一个PDR型的ABC转运蛋白基因,来自于小麦(Triticum asetivumL.)品种望水白,命名为TaPDR1基因,其核苷酸序列为SEQ ID NO.1。
2、 权利要求l所述PDR型的ABC转运蛋白基因编码的蛋白质,命名为TaPDRl蛋白质, 其氨基酸序列为SEQ ID NO. 2。
3、 权利要求1所述PDR型的ABC转运蛋白基因在感赤霉病小麦品种降低小麦籽粒中 脱氧雪腐镰刀菌烯醇DON含量中的基因工程应用。
4、 权利要求2所述蛋白质在降低小麦籽粒中脱氧雪腐镰刀菌烯醇D0N含量中的应用。
全文摘要
本发明公开了一个来自于小麦品种望水白的PDR型的ABC转运蛋白基因及其所编码的蛋白质,属于基因工程领域。PDR转运蛋白基因(TaPDR1)的cDNA序列为SEQ ID NO.1及其编码的氨基酸序列为小麦PDR型的ABC转运蛋白基因及其所编码的蛋白质。该基因在小麦中首次报道,mRNA表达分析表明该基因受DON诱导增强表达;染色体定位信息显示该基因定位在小麦的5A染色体上;转基因实验证明该基因在拟南芥体内超量表达可以提高野生型拟南芥哥伦比亚生态型(Col0)对毒素DON的抗性。该PDR型的ABC转运蛋白基因可作为目的基因导入感赤霉病小麦品种,可以降低小麦籽粒中DON的含量。
文档编号C12N15/29GK101429512SQ20081024390
公开日2009年5月13日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年12月17日
发明者亓增军, 刘大钧, 毅 尚, 曹爱忠, 王秀娥, 邢莉萍, 陈佩度, 马璐琳 申请人:南京农业大学
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