[发明专利]二磷酸尿核甘葡萄糖基转移酶基因及其所编码的蛋白质

说明书

一、技术领域：

本发明公开了一个来自小麦(Triticum asetivum L.)望水白的二磷酸尿核甘葡萄糖基转移酶基因(Ta-UGT)及其所编码的蛋白质，属于基因工程领域，该基因导入易感赤霉病小麦品种，可能降低小麦籽粒中DON的含量。

二、背景技术：

小麦赤霉病(FHB)是一种真菌性病害，现在已经变成了一个世界范围的破坏性疾病。它能对小麦，大麦等小禾谷类以及玉米等作物产生病害而直接造成作物减产。另一方面，收获的粮食由于被deoxynivalenol(DON)和其他一些trichothecenetoxins的污染而影响了品质。这些毒素对人和动物都是非常有害的。在这类毒素中，DON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。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，例如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；近来还从拟南芥中克隆出了二磷酸尿核甘葡萄糖基转移酶基因家族中的DOGT1基因，对该基因的研究表明：DOGT1基因可将葡萄糖基添加到DON和15A-DON的3-OH位置上，使有毒的DON变成低毒物质而降低其毒性，转基因实验结果也显示DOGT1基因确实能降低DON对植物的伤害(Brigitte Poppenberger et alDetoxification of the Fusarium Mycotoxin Deoxynivalenol by aUDP-glucosyltransferase from Arabidopsis thaliana THE JOURNAL OF BIOLOGICALCHEMISTRY Vol.278，No.48，Issue of November 28，pp.47905-47914，2003)。但是在小麦中还没有发现有这类基因的报道。小麦望水白是到目前为止普遍公认的对赤霉病抗性强，抗性稳定，籽粒中DON含量低的一个品种，所以我们从小麦望水白品种中克隆出的降解DON的二磷酸尿核甘葡萄糖基转移酶基因可以导入到其他易感赤霉病小麦品种中，从而有望增强小麦对DON的抗性，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(Triticum asetivum L.)望水白品种中的二磷酸尿核甘葡萄糖基转移酶基因(Ta-UGT)及其所编码的蛋白质，可作为目的基因导入别的小麦品种，从而降低小麦籽粒中的DON的含量，进行小麦品种改良。

技术方案：

本发明二磷酸尿核甘葡萄糖基转移酶基因(Ta-UGT)及其所编码的蛋白质，来自小麦(Triticum asetivum L.)望水白，命名为Ta-UGT基因，其核苷酸序列为SEQID NO.1。该二磷酸尿核甘葡萄糖基转移酶基因及其所编码的蛋白质，命名为Ta-UGT蛋白质，其氨基酸序列为SEQ ID NO.2。

有益效果：

1、本发明公开了一个二磷酸尿核甘葡萄糖基转移酶基因(Ta-UGT)及其所编码的蛋白质。二磷酸尿核甘葡萄糖基转移酶基因为小麦中首次报道，该基因来自小麦(Triticum asetivum L.)望水白品种，试验结果如图4所示：在20ppm浓度的DON培养基中，转基因阳性植株的T₂代幼苗的生长势明显要比非转基因对照要好，由此可证明Ta-UGT基因能提高拟南芥对DON的抗性。将该基因转化到易感赤霉病小麦品种中，有望提高小麦对赤霉病的抗性，降低小麦籽粒中的DON的含量，进行小麦品种改良。

2、利用本发明Ta-UGT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。

四、附图说明

图1用M-2-F和M-2-R引物在DON诱导的小麦望水白穗部cDNA文库中对Ta-UGT基因的筛选结果：有281bp条带的为筛出的阳性单克隆；