一种能够提高小麦赤霉病抗病能力的基因TaNAE及其应用

本发明属于基因工程，具体涉及到一种能够提高小麦赤霉病抗病能力的基因tanae及其应用。

背景技术：

1、小麦赤霉病(fusarium head blight,fhb)由禾谷镰刀菌入侵小麦穗部引起的真菌病害，可造成小麦穗部青枯、籽粒干瘪以及籽粒积累大量脱氧雪腐镰刀烯醇毒素，导致小麦大幅减产以及籽粒毒素超标。tanae(neprosin activation endoprotease)蛋白作为一种选择性的脯氨酸内肽酶(prolyl endoprotease)，属于谷氨酸蛋白酶家族g3家族。在细胞内，脯氨酸内肽酶参与蛋白质的质量控制，通过降解异常或受损蛋白，维持细胞的稳态。脯氨酸内肽酶还在宿主防御病原体方面具有重要作用。某些微生物分泌的脯氨酸内肽酶具有抗菌活性，可以降解病原体的蛋白质成分，从而抑制其生长和感染。通过特异性降解病原菌的细胞壁或其他关键蛋白，脯氨酸内肽酶可以有效杀灭或抑制病原菌。所以这类酶可以增强宿主的免疫反应，而且能与其他免疫成分协同作战，提高抗感染能力。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

3、为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种基因tanae，其特征在于：所述基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

4、本发明的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种如权利要求1所述基因tanae编码的tanae蛋白。

5、所述蛋白如(a)至(d)中的任一项所示：

6、(a)氨基酸序列为seq id no.2的蛋白质；

7、(b)seq id no.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/或添加且有相同功能的由seq id no.1衍生的蛋白质；

8、(c)与(a)、(b)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；

9、(d)在(a)～(c)中任一所限定的蛋白质的n端和/或c端连接标签后得到的融合蛋白。

10、作为本发明所述tanae基因的一种优选方案，包括：所述tanae基因长度为1242bp，tanae基因中编码氨基酸的数目为413aa。

11、本发明的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种tanae基因的重组载体。

12、所述重组载体的核苷酸序列如seq id no.3所示，由pcambia3300骨干载体的多克隆位点限制性内切酶hindiii和bamhi之间插入seq id no.1的核苷酸序列得到。

13、本发明的又一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种过表达tanae作为本发明所述tanae基因的一种优选方案，包括：将tanae基因进行过表达。

14、所述tanae基因的过表达在提高小麦赤霉病抗性的应用。

15、本发明的最后一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种提高小麦赤霉病抗性的培育植物品种的方法。

16、利用农杆菌介导的稳定遗传转化方法，向受体植物中导入能够表达tanae蛋白的核酸分子，得到转基因植物；所述转基因植物赤霉病抗性高于受体植物；

17、所述受体植物为禾本科植物。

18、向受体植物中导入表达tanae蛋白的核酸分子是通过向所述受体植物中导入含有能够表达tanae蛋白的核酸分子的重组表达载体实现的。

19、本发明有益效果：

20、本发明通过过量表达tanae基因到小麦中能够显著提高小麦的赤霉病抗性，这对于赤霉病高发地区来说，能够保证小麦优质稳产，提高农民经济收入，因此该项发明对保证粮食的品质安全具有重要意义和应用前景。

技术特征：

1.一种基因tanae，其特征在于：所述基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

2.一种如权利要求1所述基因tanae编码的tanae蛋白。

3.如权利要求2所述的tanae蛋白，其特征在于：所述蛋白如(a)至(d)中的任一项所示：

4.如权利要求1所述的tanae基因，其特征在于：所述tanae基因长度为1242bp，tanae基因中编码氨基酸的数目为413aa。

5.一种含有权利要求1所述tanae基因的重组载体。

6.如权利要求5所述的重组载体，其特征在于：所述重组载体的核苷酸序列如seq idno.3所示，由pcambia3300骨干载体的多克隆位点限制性内切酶hindiii和bamhi之间插入seq id no.1的核苷酸序列得到。

7.一种过表达tanae基因的应用，其特征在于：将tanae基因进行过表达。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于：所述tanae基因的过表达在大幅度提高小麦赤霉病抗性的应用。

9.一种提高小麦赤霉病抗性的培育植物品种的方法，其特征在于：包括，利用农杆菌介导的稳定遗传转化方法，向受体植物中导入能够表达tanae蛋白的核酸分子，得到转基因植物；所述转基因植物赤霉病抗性高于受体植物；

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：向受体植物中导入表达tanae蛋白的核酸分子是通过向所述受体植物中导入含有能够表达tanae蛋白的核酸分子的重组表达载体实现的。

技术总结
本发明公开了一种能够提高小麦赤霉病抗病能力的基因TaNAE及其应用，包括，TaNAE基因是抗病品种苏麦3号特异表达的一个基因。将该基因通过构建过表达载体，借助农杆菌侵染的方法将该基因导入推广品种Fielder中，获得稳定转基因植株，在获得的三个转基因系中，赤霉病的抗病能力显著提高。本发明对提高小麦赤霉病的抗性具有重要的生产意义，为培育高产、稳产、广适性强的小麦新品种提供了新的基因资源。

技术研发人员：孙政玺,朱凡凡,李韬,陈祥,成佳乐
受保护的技术使用者：扬州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/19