本發(fā)明屬于基因工程，涉及一種小麥藍(lán)光受體taphot2基因及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、小麥?zhǔn)侵饕募Z食作物，其生產(chǎn)安全關(guān)系到國(guó)計(jì)民生、經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。三種小麥銹病-條銹病、葉銹病和桿銹病都是威脅小麥生產(chǎn)的重要真菌病害，其中由條形柄銹菌小麥?；?puccinia?striiformis?f.sp?tritici，pst)引起的小麥條銹病是小麥生產(chǎn)上危害最為嚴(yán)重的真菌病害之一。條銹病頻繁爆發(fā)的根本原因是條銹菌毒性頻繁變異，現(xiàn)有品種的抗性容易被克服，從而導(dǎo)致病害的大爆發(fā)。因此，創(chuàng)制廣譜、持久的抗病材料是防控小麥條銹病的重要途徑。

2、藍(lán)光受體蛋白是植物細(xì)胞內(nèi)的一類重要感光蛋白，能夠感知環(huán)境中的藍(lán)光信號(hào)并調(diào)節(jié)植物的生理反應(yīng)，包括隱花色素(cryptochromes)和向光素(phototropins)，它們通過調(diào)節(jié)光信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑影響植物的生長(zhǎng)、發(fā)育和光形態(tài)建成。近年來研究發(fā)現(xiàn)，藍(lán)光受體蛋白在植物免疫中也扮演了重要角色。因此，研究藍(lán)光受體蛋白的功能和機(jī)制，對(duì)提高植物抗病性具有重要的實(shí)際價(jià)值，有助于開發(fā)新的植物保護(hù)策略和改良作物品種，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性和效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了一種小麥藍(lán)光受體taphot2基因及其應(yīng)用。敲除該基因可以提高小麥對(duì)條銹病的抗性，在小麥抗條銹病品種的培育中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種小麥藍(lán)光受體taphot2基因，所述小麥藍(lán)光受體taphot2基因的核苷酸序列如seq?id?no：1所示。

3、進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的小麥藍(lán)光受體taphot2基因受到條銹菌誘導(dǎo)表達(dá)，敲除本發(fā)明所述的小麥藍(lán)光受體taphot2基因，提高小麥對(duì)條銹病的抗性。

4、第二方面，本發(fā)明提供了一種小麥藍(lán)光受體taphot2蛋白，所述小麥藍(lán)光受體taphot2蛋白由所述的小麥藍(lán)光受體taphot2基因編碼，具有如seq?id?no：2所示的氨基酸序列。

5、第三方面，本發(fā)明提供了一種培育小麥條銹病抗病植株的方法，將所述的小麥藍(lán)光受體taphot2基因作為編輯靶點(diǎn)；構(gòu)建針對(duì)所述編輯靶點(diǎn)的基因編輯重組載體，使編輯后的所述小麥藍(lán)光受體taphot2基因所編碼的蛋白不表達(dá)；通過所述的基因編輯重組載體構(gòu)建小麥突變體植株；對(duì)所述的小麥突變體植株進(jìn)行篩選鑒定獲得小麥抗條銹病植株。

6、進(jìn)一步地，所述重組載體選自crispr/cas9載體。

7、進(jìn)一步地，所述重組載體所編輯的sgrna靶點(diǎn)的核苷酸序列如seq?id?no：3～4所示。

8、進(jìn)一步地，所述的小麥突變體植株是通過將所述基因編輯重組載體轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌后，用所得的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)染小麥后構(gòu)建獲得。

9、進(jìn)一步地，所述小麥突變體植株的背景材料為野生型小麥fielder。

10、第四方面，本發(fā)明提供了小麥藍(lán)光受體taphot2基因及其編碼蛋白在抗條銹病小麥培育中的應(yīng)用。

11、進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的小麥藍(lán)光受體taphot2基因及其編碼蛋白在抗條銹病小麥培育中的應(yīng)用中，通過敲除所述小麥藍(lán)光受體taphot2基因，提高小麥對(duì)條銹病的抗性。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案至少具備下述的有益效果或優(yōu)點(diǎn)：

13、(1)本發(fā)明通過對(duì)taphot2基因的表達(dá)模式進(jìn)行分析，確定taphot2基因在小麥與條銹菌互作過程中受條銹菌侵染誘導(dǎo)表達(dá)。

14、(2)本發(fā)明創(chuàng)制了taphot2基因編輯材料，明確了敲除taphot2基因增強(qiáng)小麥對(duì)條銹菌的抗性，說明taphot2基因在小麥抗條銹病防御反應(yīng)中發(fā)揮負(fù)調(diào)控作用。

15、(3)與傳統(tǒng)的抗病育種技術(shù)相比，建立在分子生物學(xué)基礎(chǔ)上的植物抗病基因工程技術(shù)開辟了植物抗病育種的新途徑，物種間的生殖隔離和遠(yuǎn)緣雜交不親合取得一定突破，且在較短的時(shí)間內(nèi)能夠高效實(shí)現(xiàn)目標(biāo)性狀的定向改良，為培育穩(wěn)定遺傳的抗病材料提供了理論指導(dǎo)。

技術(shù)特征：

1.一種小麥藍(lán)光受體taphot2基因，其特征在于，所述小麥藍(lán)光受體taphot2基因的核苷酸序列如seq?id?no：1所示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小麥藍(lán)光受體taphot2基因，其特征在于，敲除所述小麥藍(lán)光受體taphot2基因，提高小麥對(duì)條銹病的抗性。

3.一種小麥藍(lán)光受體taphot2蛋白，其特征在于，所述小麥藍(lán)光受體taphot2蛋白由權(quán)利要求1所述的小麥藍(lán)光受體taphot2基因編碼，具有如seq?id?no：2所示的氨基酸序列。

4.一種培育小麥條銹病抗病植株的方法，其特征在于，將權(quán)利要求1所述的小麥藍(lán)光受體taphot2基因作為編輯靶點(diǎn)；構(gòu)建針對(duì)所述編輯靶點(diǎn)的基因編輯重組載體，使編輯后的所述小麥藍(lán)光受體taphot2基因所編碼的蛋白不表達(dá)；通過所述的基因編輯重組載體構(gòu)建小麥突變體植株；對(duì)所述的小麥突變體植株進(jìn)行篩選鑒定獲得小麥抗條銹病植株。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述重組載體選自crispr/cas9載體。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述重組載體所編輯的sgrna靶點(diǎn)的核苷酸序列如seq?id?no：3～4所示。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的小麥突變體植株是通過將所述基因編輯重組載體轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌后，用所得的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)染小麥后構(gòu)建獲得。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述小麥突變體植株的背景材料為野生型小麥fielder。

9.權(quán)利要求1所述的小麥藍(lán)光受體taphot2基因及其編碼蛋白在抗條銹病小麥培育中的應(yīng)用。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，敲除所述小麥藍(lán)光受體taphot2基因，提高小麥對(duì)條銹病的抗性。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種小麥藍(lán)光受體TaPHOT2基因及其應(yīng)用，屬于基因工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過反向遺傳學(xué)手段研究如SEQ?ID?NO：1所示的小麥藍(lán)光受體TaPHOT2基因的功能，發(fā)現(xiàn)敲除TaPHOT2基因提高了小麥對(duì)條銹病的抗性，說明TaPHOT2基因在小麥抗條銹病中起負(fù)調(diào)控作用。因此，通過基因編輯手段敲除TaPHOT2基因可以改良小麥對(duì)條銹病的抗性，從而為抗條銹病小麥品種的培育提供新材料。

技術(shù)研發(fā)人員：王寧,王曉杰,劉松濤,王建鋒,湯春蕾,康振生,張珊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西北農(nóng)林科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2