[发明专利]一个具F‑box结构域的基因TaFBK1及其表达载体和应用

说明书

技术领域

本发明属于基因工程领域，公开了一个具F-box结构域的基因TaFBK1及其表达载体和应用。

背景技术

小麦(Triticum aestivum L.)是世界上种植面积最大的粮食作物，也是我国重要的粮食作物，小麦的高产稳产关系着我国的粮食安全。小麦条锈病是由小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritic)侵染引起的气传性真菌病害，其发生部位主要是叶片，其次为叶鞘和茎，穗部颖壳和芒上亦可发生。小麦条锈病分布非常广泛，世界上主要的产麦国家如美国、中国、印度、俄罗斯、加拿大、巴基斯坦、澳大利亚以及西欧一些国家，小麦条锈病都是重要的病害，可以说有小麦栽培的地方均有小麦条锈病的发生。

在我国，小麦条锈病主要发生在西北、华北和西南各省、自治区。该病害常造成小麦严重减产，甚至颗粒无收。建国以来，我国曾发生16次中等规模、10次较大规模的小麦条锈病流行，尤其是1950、1964、1990和2002年的大流行，分别导致小麦损失产量达60、32、26.5和13亿公斤，2005年更是波及全国14个省区，发生面积达5700多万亩。由于小麦条锈病严重威胁着小麦高产与稳产且具有流行频率高、爆发性强、传播速度快、发生范围广、预防难度大等特点，因此加强小麦条锈病抗病新基因的挖掘利用以及抗病遗传基础的理论研究，选育抗条锈病品种，从而有效防治小麦条锈病大面积流行刻不容缓。

南京农业大学细胞遗传研究所利用四倍体圆锥小麦与二倍体簇毛麦杂交，再与普通小麦回交多代后，选育出了普通小麦-簇毛麦易位系92R137，自1994年进入国内育种利用以来，在四川、云南、陕西等条锈病常发区进行了多年种植，对条锈病表现出了稳定的高度抗性，尤其是对小麦条锈菌优势小种条中29、30、32表现高抗-免疫。遗传分析表明，92R137中的抗性由单基因控制，并呈显性遗传，该基因来自圆锥小麦，被国际小麦基因命名委员会命名为Yr26。

Yr26是一个具有重要应用价值的抗条锈病基因资源，成功克隆该基因或其抗病途径中的某些关键基因，则可以为利用转基因手段培育出抗条锈病转基因小麦新品种奠定坚实基础。本发明利用小麦基因芯片技术从转录组水平上了解小麦与条锈菌互作的基因表达特征，从中筛选了一个含Yr26材料中特异上调表达的基因TaFBK1，将该基因转入感条锈病小麦品种扬麦158中使基因超量表达，可显著提高小麦的条锈病抗性。本发明提供的TaFBK1基因超量表达载体为开展抗条锈病小麦基因工程育种提供基础。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种具F-box结构域的基因TaFBK1的表达载体和应用。

本发明的目的可通过如下技术方案实现：

具F-box结构域的基因TaFBK1来自普通小麦(Triticum asetivum L.)92R137，其核苷酸序列为SEQ ID NO.1。

该具F-box结构域的基因的蛋白质为TaFBK1，其氨基酸序列为SEQ ID NO.2。

含有所述的具F-box结构域的基因TaFBK1的重组表达载体。

所述的重组表达载体优选以pBI220为出发载体，将TaFBK1基因插入pBI220的SmaI和KpnI酶切位点间所得。

所述的含具F-box结构域的基因TaFBK1的表达载体在构建抗条锈病小麦品种中的应用。

有益效果

本发明从小麦中克隆得到了一个具F-box结构域的基因TaFBK1及其所编码的蛋白质TaFBK1，该基因在含有抗条锈病基因Yr26的小麦92R137中受条锈菌诱导表达，而在不含有抗条锈病基因Yr26的小麦扬麦158中不受条锈菌诱导表达。将其插入表达载体pBI220，得到的该基因的过量表达载体导入感病小麦品种中，可以提高感条锈病小麦品种对条锈病的抗性。TaFBK1用于基因工程育种，将其导入易感条锈病小麦品种中，能够提高小麦的条锈病抗性。

附图说明

图1利用Q-PCR分析TaFBK1在抗条锈病92R137和感条锈病扬麦158中的表达横坐标0、6、12、24、48、72表示条锈菌诱导0小时、6小时、12小时、24小时、48小时、72小时的小麦叶片样品。

图2TaFBK1超量表达载体的构建

A：植物表达载体pBI220；B：pBI220:TaFBK1表达载体