本發明專利技術公開了一個簇毛麥類鈣調素互作蛋白激酶基因HvCIPK1及其表達載體和應用，屬于基因工程領域。HvCIPK1的cDNA序列為SEQ?ID?NO.1及其編碼的氨基酸序列為SEQ?ID?NO.2。該基因為簇毛麥中首次報道，受小麥白粉病菌誘導上調表達，在小麥感白粉病品種揚麥158中過量表達該基因可以提高揚麥158對白粉病菌的抗性。HvCIPK1是簇毛麥抗病信號傳導途徑中的一個重要元件，可作為目的基因導入感白粉病小麥品種，提高白粉病抗性；同時探明其作用的分子機制，有助于了解白粉病的廣譜抗性機制。
【技術實現步驟摘要】
一個簇毛麥類鈣調素互作蛋白激酶基因及其表達載體和應用
本專利技術屬于基因工程領域，公開了一個簇毛麥類鈣調素互作蛋白激酶基因 HvCIPKI及其表達載體和應用。
技術介紹
小麥是世界上分布最廣、種植面積最大的糧食作物，對人類糧食安全具有舉足輕重的作用。小麥生產過程中，受到諸多逆境的脅迫(如病蟲害、干旱、鹽潰等)，制約其產量和品質的提高。由專性寄生真菌Blumeria graminis f. sp. tritici侵染引起的小麥白粉病是我國小麥的第二大病害，近年來出現由南向北逐漸加重之勢，給小麥生產帶來了越來越嚴重的危害。防治白粉病最經濟有效的方法是使用抗病品種，但由于病原菌小種變化快， 我國現有的大部分品種已逐漸失去了對白粉病的抗性。分離和鑒定新的抗白粉病基因，利用轉基因技術改良和創造小麥抗白粉病新種質，為小麥抗白粉新品種的選育提供了新的路徑。簇毛麥(Haynaldia villosa, 2n=14, VV),是小麥的一個野生近緣種，它高抗小麥白粉病、銹病、梭條花葉病、全蝕病等病害，并具有抗旱、耐鹽、耐寒等特性，是小麥抗逆遺傳改良的寶貴基因資源庫。其中來自簇毛麥6VS的Pm21基因是目前抗白粉病主效基因之一，具有抗性強、抗譜廣等特點，是目前為止最有效的抗白粉病基因(參考文獻=Chen P D, Qi L L, ZhouB,et al. Development and moIec μ Iar cytogenetic analysis of wheat-Haynaldia villosa6VS/6AL translocation lines specifying resistance to powdery mildew. Theor Appl Genet, 1995，91:1125-1128.)。因此，研究 Pm21 基因發揮抗病作用過程中所涉及的信號轉導途徑基因和重要的防衛反應基因，對于了解廣 譜抗性的分子機理，運用基因工程手段提高小麥對白粉病的抗性具有重要意義。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有技術的上述缺陷，提供一種簇毛麥類鈣調素互作蛋白激酶基因HvCIPKI。本專利技術的另一目的是提供該基因的表達載體。本專利技術的又一目的是提供該基因和表達載體的應用。本專利技術的目的可通過如下技術方案實現類鈣調素互作蛋白激酶基因HvCIPKI，來自簇毛麥，其核苷酸序列為SEQ ID NO.1。該簇毛麥類鈣調素互作蛋白激酶基因編碼的蛋白質HvCIPKI，其氨基酸序列為SEQ IDN0. 2。含有所述的類鈣調素互作蛋白激酶基因HvCIPKI的表達載體。含有所述的類鈣調素互作蛋白激酶基因HvCIPKI的表達載體優選以pAHC25為出發載體，將所述的HvCIPKI基因插入pAHC25的SmaI和SacI酶切位點間所得。所述的類鈣調素互作蛋白激酶基因HvCIPKI在培育抗白粉病小麥品種中的應用。所述的類鈣調素互作蛋白激酶基因HvCIPKI的表達載體在培育白粉病小麥品種中的應用。有益效果本專利技術從簇毛麥中克隆得到了一個類鈣調素互作蛋白激酶基因HvCIPKI及其所編碼的蛋白質HvCIPKl。HvCIPKI可用于基因工程育種，將其插入表達載體pAHC25，得到該基因的過量表達載體導入感病小麥品種中，可以提高感白粉病小麥品種對白粉病的抗性。附圖說明 圖1利用中國春、簇毛麥和小麥-簇毛麥易位系6VS/6AL及小麥-簇毛麥的一套添加系材料對HvCIPKI基因進行染色體區段定位，將HvCIPKl定位到6V染色體短臂。1，簇毛麥；2，小麥-簇毛麥6VS/6AL易位系92R137;3，中國春(ChineseSpring) ; 4，小麥-簇毛麥DAlV; 5，小麥-簇毛麥DA2V; 6，小麥-簇毛麥DA3V; 7，小麥-簇毛麥DA4V;8,小麥-簇毛麥DA5V;9,小麥-簇毛麥DA6V; 10，小麥簇毛麥DA7V; 12，MarkerDL2000(Takala).圖2HvCIPKl在簇毛麥葉片經白粉菌誘導后的RT-PCR分析0h、2h、6h、12h、24h、48h 分別表示白粉病菌誘導了 0h、2h、6h、12h、24h、48h 的葉片cDNA樣品。圖3HvCIPKl過量表達載體構建圖4HvCIPKl基因轉化揚麥158的Ttl代陽性轉基因植株PCR分子鑒定結果泳道I為未轉化揚麥158對照，泳道2為Marker DL2000,泳道3為包含目的基因的質粒，泳道4-23依次為T。代再生植株(其中泳道4、5、7、13、14、15、17、18、21、22、23為陽性轉化植株)，泳道24為水空白對照。圖5普通小麥染色體示6簇毛麥染色體示7小麥-簇毛麥易位系6VS/6AL的示8小麥-簇毛麥添加系DA6V的示圖具體實施例方式實施例1簇毛麥類鈣調素互作蛋白激酶基因HvCIPKl的克隆本實驗室前期利用簇毛麥受白粉菌誘導后的cDNA樣品與大麥表達譜芯片BarleyIGeneChip (http://www. affymetrix. com/products/arrays/specific/barley, affx)進行雜交，篩選克隆了一個在簇毛麥中受白粉誘導表達的絲氨酸/蘇氨酸激酶基因(Hv-S/TPK)，物理定位于Pm21所在區段，轉入感病小麥揚麥158超量表達后表現高抗白粉病(CaoA Z, Xing L P, etal. Serine/threonine kinase gene Stpk-V, a key member of powderymildew resistancegene Pm21, confers powdery mildew resistance in wheat, PNAS,2011,108 (19):7727 - 7732)。為進一步克隆位于簇毛麥Pm21所在區段的抗白粉病相關基因，本專利技術以Hv-S/TPK為出發點，篩選其周圍的抗病基因類似物。大量研究表明，水稻和小麥染色體之間存在一定的共線性，其中小麥第六部分同源群染色體與水稻第2條染色體之間存在共線性，Hv-S/TPK在水稻中的同源基因位于克隆 AP004093. 3和AP004863. 3上，這兩個緊鄰的克隆位于第2條染色體上且部分重疊。通過搜索Genbank，獲得了水稻第2條染色體上位于Hv-S/TPK基因上下游的BAC同源序列，進一步利用水稻基因組的序列信息，圍繞Hv-S/TPK的同源BAC繼續篩選第六部分同源群中間區域的抗病基因類似物。圍繞Hv-S/TPK的同源BAC，在小麥第六部分同源群中共查找到具有抗病基因結構的EST23個，設計了 68條引物(組成49對)。49對引物在簇毛麥中均能擴增出條帶， 為了篩選出定位于6VS上的抗病基因類似物，本專利技術以6VS/6AL易位系，小麥-簇毛麥異附加系(DAlV-DA7V) (1、Chen P D, Qi L L, Zhou B, et al. Development and molecular cytogenetic analysisof wheat-Haynaldia villosa 6VS/6AL translocation lines specifying resistance topowdery mildew. Theor Appl G本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一個簇毛麥類鈣調素互作蛋白激酶基因HvCIPK1，其特征在于其核苷酸序列為SEQ?ID?NO.1。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：邢莉萍，曹愛忠，胡佳夢，錢晨，李穎波，王秀娥，陳佩度，
申請(專利權)人：南京農業大學，
類型：發明
國別省市：
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