来源于小麦的抗病性相关蛋白TaPK-R1及其相关生物材料与应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了来源于小麦的抗病性相关蛋白TaPK-R1及其相关生物材料与应用。TaPK-R1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所示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性相关的蛋白质。实验证明TaPK-R1以及与TaPK-R1相关的生物材料可用于调控植物抗病性，特别是可用于调控小麦对纹枯病的抗性。
【专利说明】来源于小麦的抗病性相关蛋白TaPK-RI及其相关生物材料与应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及来源于小麦的抗病性相关蛋白TaPK-Rl及其相关生物材料与应用。
【背景技术】
[0002]小麦是世界上最重要的粮食作物之一，对于保障粮食安全起着举足轻重的作用。随着肥水条件的改良、种植密度增加和耕作制度的改变，小麦纹枯病已发展成我国小麦生产的主要病害，成为我国小麦高产稳产的重要限制因素。小麦纹枯病，也称为小麦尖眼斑病(wheat sharp eyespot),是由腐生营养型病原真菌禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)CAG-1和立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)AG4、AG5融合群引起的一种世界性小麦土传真菌病害。我国小麦纹枯病主要病原菌为禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)。纹枯病一般可使小麦减产10%~30%，严重地块则使小麦减产50%以上。据全国农技推广站报道，2005—2011年我国小麦纹枯病每年发生面积约I亿亩，经济损失达数十亿元以上，已成为我国小麦主产区小麦第一大病害。因此，选育和推广抗纹枯病小麦新品种是防治该病害流行的最经济、安全和有效的途径，对于保证我国小麦高产、稳产非常重要。然而，由于缺乏易于利用的小麦纹枯病抗性种质资源，常规育种方法在抗纹枯病小麦品种育种方面进展缓慢。分子生物学和基因工程的发展为植物抗性育种开辟了一条新途径。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种来源于小麦的抗病性(如抗纹枯病)相关蛋白TaPK-Rl及其相关生物材料与应用。
[0004]本发明所提供的小麦抗病性相关蛋白，名称为TaPK-Rl，来源于抗纹枯病的小麦品系CI12633，是如下a)或b)的蛋白质:
[0005]a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；
[0006]b)将序列表中序列2所示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性相关的蛋白质。
[0007]序列表中的序列2由557个氨基酸残基组成。
[0008]为了使(a)中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列I所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。
[0009]表1标签的序列
[0010]
【权利要求】
1.蛋白质，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所示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性相关的蛋白质。
2.与权利要求1所述蛋白质相关的生物材料，为下述BI)至B7)中的任一种: BI)编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子； B2)含有BI)所述核酸分子的表达盒； B3)含有BI)所述核酸分子的重组载体、或含有B2)所述表达盒的重组载体； B4)含有BI)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组微生物； B5)含有BI)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系、或含有B3)所述重组载体的转基因植物细胞系； B6)降低权利要求1所述蛋白质表达的核酸分子； B7)含有B6)所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因植物细胞系。
3.根据权利要求2所述的相关生物材料，其特征在于:B1)所述核酸分子为如下I)或2)或3)或4)所示的基因: 1)其编码序列是序列表中序列I的第67-1740位核苷酸的DNA分子； 2)核苷酸序列是序列表中序列I的DNA分子； 3)在严格条件下与I)或2)限定的DNA分子杂交且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子; 4)与I)或2)限定的DNA分子具有90%以上的同一性且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子； B6)所述核酸分子为与序列表中序列I的第67-1740位核苷酸所不的DNA分子中任一片段反向互补的DNA分子。
4.权利要求1所述蛋白质、或权利要求2或3所述相关生物材料在调控植物抗病性中的应用。
5.一种培育抗病性转基因植物的方法，包括向受体植物中导入权利要求1所述蛋白质的编码基因得到抗病性高于所述受体植物的抗病性转基因植物的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于:所述受体植物为小麦， 和/或， 权利要求1所述蛋白质的编码基因的编码序列是序列表中序列I的第67-1740核苷酸的DNA分子。
7.培育抗病性降低的转基因植物的方法，包括是降低目的植物中权利要求1所述蛋白质的编码基因的表达，得到抗病性低于所述目的植物的转基因植物。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于:所述目的植物为小麦， 和/或， 降低目的植物中权利要求1所述蛋白质的编码基因的表达是通过将与序列表中序列I的第1634-1936位核苷酸所示的DNA片段反向互补的DNA分子导入所述目的植物实现的。
9.根据权利要求5-8中任一所述的方法，其特征在于:所述抗病性为抗纹枯病，和/或，所述纹枯病由禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)引起。
10.扩增编码权利要求1所述 蛋白质的核酸分子全长或其片段的引物对。
【文档编号】C12N5/10GK103923196SQ201410131071
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】张增艳, 杨坤, 荣玮, 杜丽璞, 魏学宁, 叶兴国 申请人:中国农业科学院作物科学研究所