一種提高小麥白粉病抗性的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種提高小麥白粉病抗性的方法，通過轉基因技術獲得小麥TaSSI2基因的RNAi轉基因株系，從而提高轉基因株系對白粉病的抗性。本發(fā)明通過轉基因的方法，獲得小麥TaSSI2基因的表達被成功抑制的轉基因株系，并對其抗病功能進行深入分析和鑒定，進一步明確了TaSSI2基因在小麥響應白粉菌侵染過程中的作用，說明在小麥中抑制該基因的表達能夠提高對小麥對白粉菌的抗病性，為該基因在小麥中的抗病功能分析奠定基礎，并將其應用到小麥的分子育種中去，有助于小麥抗病品種的培育。
【專利說明】一種提高小麥白粉病抗性的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及基因工程領域，具體地說，涉及一種提高小麥白粉病抗性的方法。
【背景技術】
[0002]小麥是我國第二大口糧作物，而麥類白粉病等病害是影響小麥產量的主要限制因素之一。據統計，每年由于麥類白粉病等原因我國小麥可減產5% _10%，重病田減產達30%以上。到目前為止，盡管小麥抗病基因在農業(yè)生產上已經獲得了大規(guī)模的推廣和應用，但是由于小麥基因組的復雜性，人們對小麥抗病的分子機理認識仍然非常有限，因此通過基因工程的手段將基因過量表達或沉默是分析基因功能的重要手段之一。
[0003]白粉病一般在氣候溫和，潮濕多雨的地區(qū)發(fā)生，發(fā)病時會造成嚴重的減產以及產品品質下降，其中就包括重要的谷類作物小麥、大麥，經濟作物西紅柿、南瓜、葡萄以及觀賞植物玫瑰等。就麥類白粉病來說，以小麥受害最嚴重。近年來，由于種植密度的增高，氮肥施用量的增大，以及作物種植的單一，從而使白粉病造成的危害日益嚴重。
[0004]越來越多的研究發(fā)現，脂肪酸參與了植物對生物和非生物脅迫的響應，脂肪酸及其衍生物在植物防御信號反應途徑中的重要作用也越來越受到關注(Kachroo andKachroo, 2009 ；Savchenko et al, 2010)。例如，擬南芥LACS2基因編碼脂酰基-CoA合成酶，可以將游離脂肪酸活化成為酰基-CoA硫脂(Schnurr et al, 2004)，該基因的突變體植株表現為表皮缺陷型，并對假單胞菌(Pseudomonas syringae)的抗性降低(Tang et al, 2007 ；Xia et al，2009)， 另外，研究發(fā)現來源于油酸的壬二酸參與啟動SA的生物合成進而參與了植物的系統抗病性(Jung et al, 2009)。
[0005]脂肪酸合成過程中，硬脂酰基載體蛋白脂肪酸去飽和酶(SACPD)催化硬脂酰-載體蛋白去飽和，在脂肪酸鏈的C9與ClO間引入一個雙鍵形成油酰-ACP。擬南芥中該基因突變后油酸(18:1)的含量降低，硬脂酸(SA) 18:0的含量升高，突變體植株表現為植株矮小，葉片自發(fā)壞死，SA水平升高以及PR基因組成型高豐度表達等，并且提高了對多種病原菌以及蟲牙蟲的抗性(Shah et al, 2001 ；Kachroo et al, 2003 ；Sekine et al, 2004)。在大豆和水稻中，抑制該基因的表達同樣提高了對不同病原菌的抗病性(Jiang et al, 2009 ；Kachroo et al, 2008)。研究結果表明，ssi2突變體對多種病原菌的高抗表型是由于18:1含量的下降所引起的(Kachroo et al, 2001，2003，2005 ；Kachroo et al, 2003，2004，2007 ；Chandra-Shekara et al, 2007 ；Venugopal et al, 2009 ；Xia et al, 2009),進一步研究發(fā)現18:1含量下降會引起NO合成相關酶(NOAl)的蛋白水平增加，進而導致植物體內NO含量上升，從而激活了 NO介導的抗病反應途徑(Mandal et al, 2012)。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種提高小麥白粉病抗性的方法。
[0007]為了實現本發(fā)明目的，本發(fā)明的一種提高小麥白粉病抗性的方法，其是通過轉基因技術獲得小麥TaSSI2基因的RNAi轉基因株系，從而提高轉基因株系對白粉病的抗性。[0008]具體地，利用生物信息學分析獲得了小麥TaSSI2基因的特異序列，該基因序列在GenBank中的編號為AK332689，根據該特異序列設計引物擴增獲得小麥TaSSI2特異的基因片段，作為其RNAi的目的片段，通過相應的酶切位點連接到RNAi表達載體pFGC5941上，從而獲得該基因的RNAi表達載體，然后用該表達載體轉化(例如，基因槍法)小麥成熟胚誘導愈傷組織，從而獲得小麥TaSSI2基因的RNAi轉基因株系。
[0009]引物設計如表1所示。
[0010]表1RNAi載體構建引物序列
【權利要求】
1.一種提高小麥白粉病抗性的方法，其特征在于，通過轉基因技術獲得小麥TaSSI2基因的RNAi轉基因株系，從而提聞轉基因株系對白粉病的抗性。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，利用生物信息學分析獲得了小麥TaSSI2基因的特異序列，該基因序列在GenBank中的編號為AK332689，根據該特異序列設計引物擴增獲得小麥TaSSI2特異的基因片段，作為其RNAi的目的片段，通過相應的酶切位點連接到RNAi表達載體pFGC5941上，從而獲得該基因的RNAi表達載體，然后用該表達載體轉化小麥成熟胚誘導愈傷組織，從而獲得小麥TaSSI2基因的RNAi轉基因株系。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，設計的引物序列如下:
TaSSI2RNAi Xho I:5/ -CCGCTCGAGGGTCAAAACTGCCAAAAAGC-3'；
TaSSI2RNAi Swa I:5/ -ATTTAAATCCGCTCCCTCAGTTCTTTTA-3'；
TaSSI2RNAi Xba I:5/ -GCTCTAGAGGTCAAAACTGCCAAAAAGC-3';及
TaSSI2RNAi BamH I:5/ -CGGGATCCCCGCTCCCTCAGTTCTTTTA-3'。
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，采用基因槍法用所述表達載體轉化小麥成熟胚誘導愈傷組織。
5.小麥TaSSI2基因的RNAi表達載體，其特征在于，其是根據小麥TaSSI2基因序列，設計引物擴增獲得小麥TaSSI2特異的基因片段，作為其RNAi的目的片段，通過相應的酶切位點連接到RNAi表達載體pFGC5941上構建得到。
【文檔編號】C12N15/82GK104017820SQ201410191243
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權日:2014年5月7日
【發(fā)明者】解超杰, 宋娜, 李映輝, 胡兆榮, 倪中福, 孫其信, 尤明山, 梁榮奇 申請人:中國農業(yè)大學