一种调控谷子锈病抗性的SiTPS27基因及其应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116004678A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202310076345.4A01H5/12(2018.01)(22)申请日2023.02.03A01H6/46(2018.01)(71)申请人河北省农林科学院谷子研究所地址050000河北省石家庄市东开发区恒山街162号(72)发明人白辉刘佳李志勇董志平马继芳邹晓悦王永芳张梦雅刘磊全建章(74)专利代理机构石家庄九诺专利代理事务所(特殊普通合伙)13172专利代理师郄旭宁(51)Int.Cl.C12N15/60(2006.01)C12N9/88(2006.01)C12N15/82(2006.01)权利要求书1页说明书4页序列表（电子公布）附图2页(54)发明名称一种调控谷子锈病抗性的SiTPS27基因及其应用(57)摘要本发明公开了一种调控谷子锈病抗性的SiTPS27基因及其应用。本研究从谷子中分离和克隆到核苷酸序列如SEQIDNO.1所示的基因SiTPS27,将该基因在谷子中超量表达后，得到锈病抗性提高的转基因植株，具体表现为：过表达SiTPS27基因的株系与野生型株系相比，接种谷锈病菌后第14天，SiTPS27转基因后代植株的叶片上锈菌夏孢子堆数量减少、占叶面积的比例变小、严重度降低，抗病能力提高，说明SiTPS27参与了谷子的抗锈病过程。因此，SiTPS27基因对于提高谷子抗锈病性具有重要的理论和实际意义，将在谷子抗病育种改良中发挥重要作用，应用前景广阔。CN116004678ACN116004678A权利要求书1/1页1.一种调控谷子锈病抗性的SiTPS27基因，其特征在于，所述SiTPS27基因的核苷酸序列如SEQIDNO.1所示。2.根据权利要求1所述的调控谷子锈病抗性的SiTPS27基因，其特征在于，所述SiTPS27基因的CDS核苷酸序列如SEQIDNO.2所示；其编码产生的SiTPS27蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO.3所示。3.权利要求1所述的SiTPS27基因在用于提高谷子抗锈病性中的应用。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，将含有SiTPS27基因的过表达载体转化到谷子中获得具有抗锈病性提高的谷子株系。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述含有SiTPS27基因的过表达载体是通过提取谷子RNA、RNA反转录成cDNA、基因克隆，再与Ubi启动的pTCK303表达载体连接获得的。6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述基因克隆的引物序列为：TPS27‑F：5’‑ATGGCCGCCGCCGCCTCCAGCT‑3’；TPS27‑R：5’‑TCACACGAAATTCACGTACAGTG‑3’。7.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，过表达SiTPS27基因的株系与野生型株系相比，接种谷锈菌后第14天谷子叶片上锈菌夏孢子堆数量减少、占叶面积的比例变小、严重度降低，从而提高了谷子的抗锈病性。8.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，过表达SiTPS27基因的株系与野生型株系相比，谷子的株高、千粒重没有明显变化。2CN116004678A说明书1/4页一种调控谷子锈病抗性的SiTPS27基因及其应用技术领域[0001]本发明属于生物技术领域，尤其涉及一种调控谷子锈病抗性的SiTPS27基因及其应用。技术背景[0002]谷子(Setariaitalica(L.)Beauv.)抗旱耐瘠、粮草兼用、营养丰富，分布于亚、欧等地。谷子在中国的种植面积和产量均居世界之首，是我国北方重要的杂粮作物。[0003]谷子锈病由粟单胞锈菌(Uromycessetariae‑italicaeYoshino)引起，是谷子生产上的主要气传流行性病害之一，一般减产10％～30％，流行年份植株倒伏，颗粒无收，严重影响着谷子的稳产和高产。随着谷子产业化水平的大幅提高，锈病流行年份危害更加严重，已经成为制约谷子产业发展的重要因素之一。防治谷锈病最经济有效的措施是培育和利用谷子抗锈品种，为此，广泛挖掘与克隆谷子抗锈及其相关基因是非常必要的前提。[0004]植保素，又称植物抗毒素、植物防御素，是植物产生的一种重要次级代谢产物，主要起到对病原物的毒性作用，参与植物对病原物的化学防御反应。其中萜类化合物(Terpenoids)是植物中种类最多、化学结构变化最为丰富的一类次生代谢产物。对水稻外施萜类化合物MomilactoneA能够提升水稻对稻瘟病的抗性，同时该类化合物还能够抑制稻瘟病菌的孢子萌发，说明萜类化合物对植物的免疫反应具有重要的正向调节作用。萜烯合酶(terpenesynthase，TPS)家族通过催化GPP(C10_单萜)、FPP(C15_倍半萜)、GGPP(C20_二萜)和FGPP(C25