CN110628782A - 基因TaPT13在提高植物对麦根腐平脐蠕孢菌抗性方面的应用 - Google Patents

基因TaPT13在提高植物对麦根腐平脐蠕孢菌抗性方面的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110628782A
CN110628782A CN201910991349.9A CN201910991349A CN110628782A CN 110628782 A CN110628782 A CN 110628782A CN 201910991349 A CN201910991349 A CN 201910991349A CN 110628782 A CN110628782 A CN 110628782A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tapt13
gene
plant
phosphorus
helminthosporium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910991349.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110628782B (zh
Inventor
李成伟
胡海燕
张怡
宋普文
周锋
刘起丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Institute of Science and Technology
Original Assignee
Henan Institute of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Institute of Science and Technology filed Critical Henan Institute of Science and Technology
Publication of CN110628782A publication Critical patent/CN110628782A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110628782B publication Critical patent/CN110628782B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/415—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from plants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8241—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8242—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits
    • C12N15/8243—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits involving biosynthetic or metabolic pathways, i.e. metabolic engineering, e.g. nicotine, caffeine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8241—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8261—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield
    • C12N15/8271—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance
    • C12N15/8279—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for biotic stress resistance, pathogen resistance, disease resistance
    • C12N15/8282—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for biotic stress resistance, pathogen resistance, disease resistance for fungal resistance
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/146—Genetically Modified [GMO] plants, e.g. transgenic plants

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)

Abstract

本发明属于农业生物领域，具体涉及基因TaPT13在提高植物对麦根腐平脐蠕孢菌抗性方面的应用。本发明的丛枝菌根特异的磷转运蛋白基因TaPT13可用于提高植物抗病性，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明确定TaPT13基因为一种丛枝菌根特异的磷转运蛋白基因，在植株接种麦根腐平脐蠕孢菌后，TaPT13基因表达量显著提高；而植株中沉默TaPT13基因后，植物的感病性增加，且抗病标志基因表达量下降。因此，TaPT13基因可用于提高小麦对麦根腐平脐蠕孢菌抗性，在植物育种、栽培具有广阔的应用空间。

Description

基因TaPT13在提高植物对麦根腐平脐蠕孢菌抗性方面的应用
技术领域
本发明属于农业生物领域，具体涉及基因TaPT13在提高植物对麦根腐平脐蠕孢菌抗性方面的应用。
背景技术
磷是植物生长发育所必需的第二大元素，它广泛参与了能量的转移、信号转导、大分子的生物合成、光合作用以及调控呼吸和其他的代谢过程，对植物生长具有重要作用。磷在土壤中主要以复合体、不溶物及有机形式存在，而植物主要以无机磷形式获取磷，因而土壤中的磷难以被植物吸收利用。植物应对低磷环境的胁迫进化出了一系列有效的策略来促进磷的吸收和利用，包括改变根系结构、根系分泌有机酸和磷酸酶、改变生物膜结构及代谢途径，以及与丛枝菌根建立共生关系促进磷的吸收等。
丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)是自然界中最古老且分布最广泛的植物共生体。作为活体共生菌，AM真菌从植物体内吸收碳源维持自身的生长，同时AM真菌促进植物吸收矿质元素，植物根系获取的磷几乎都是通过菌根吸收。AM真菌促进植物对磷的吸收和利用有以下三个原因：第一，菌根的根外菌丝扩大了磷的吸收范围；第二，AM真菌在生长过程中可分泌质子和酸性磷酸酶，加快土壤中有机磷的酸化，提高有机磷的含量；第三，AM真菌在低磷条件下激发了菌根特异性植物高亲和力磷转运蛋白的表达，从而提高植物对磷的吸收。
植物为了适应低磷的环境，进化出了低亲和力磷转运系统和高亲和力磷转运系统。低亲和力转运蛋白在高磷浓度时发挥作用，高亲和力转运蛋白在低磷浓度时发挥作用，已发现的磷转运蛋白基因主要分为4个家族：PHT1、PHT2、PHT3、PHT4。PHT2、PHT3和PHT4的大部分家族成员为低亲和力磷转运蛋白，而PHT1大部分成员为高亲和力转运蛋白。目前，通过基因组测序和同源基因克隆的方法，已分离鉴定出多个PHT1蛋白。拟南芥的PHT1家族包括9个成员。在番茄、土豆、辣椒和茄子等茄科植物也分别已经分离到了5个成员，PHT1；3受菌根诱导增强表达，PHT1；4和PHT1；5是菌根特异的磷转运蛋白基因，马铃薯的StPT3在菌根共生的根系表达量显著升高，该基因是第一个被克隆并进行功能验证的菌根诱导磷转运蛋白。在单子叶模式植物水稻的13个PHT1家族成员中，OsPT11是第一个鉴定的菌根特异磷转运蛋白，主要在丛枝细胞中表达且蛋白定位在围丛枝膜上；OsPT13是菌根诱导的磷转运蛋白，它参与了菌根共生水稻磷的吸收。双子叶植物苜蓿中发现了OsPT11的同源基因MtPT4，它定位在围丛枝膜上，是AM共生所必需的。
以往对磷转运蛋白的研究主要集中在植物对无机磷酸盐的吸收和再分配中的作用，磷转运蛋白在植物防御中的作用鲜有报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基因TaPT13的应用。
本发明的再一目的在于提供蛋白TaPT13的应用。
根据本发明具体实施方式的丛枝菌根特异的磷转运蛋白基因TaPT13的应用，其可提高植物抗病性，尤其是提高小麦对麦根腐平脐蠕孢菌抗性，并且还能够同时促进小麦对磷的高效吸收。
根据本发明具体实施方式的基因TaPT13，其为植物丛枝菌根特异的磷转运蛋白，来源于普通面包小麦(Triticum aestivum)，在NCBI的Genbank中登录号为KX130942.1，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示：
ATGCCATGGCGGCAGCCAACACAGGCATTGATGGCACGGAAGCAGCTCAAGGTGCTCCATGCCCTCGACATTGCGACGACGCAGGTGTACCACTTCACCGCCATCGCAATCGCCGGCATGGGCTTCTTCACTGATGCCTACGACCTCTTCTCCATTTCCCTCGTCACCGACCTCCTCGGCCGCATTTACTACACGGACGGTGTCCTCCCTGTCGGCGTCTCGGCGCTTGTCAACGGTGTTGCACTATGCGGCACGGTGGTCGGGCAGCTCTTCTTCGGATGGCTCGGCGACAAGGTGGGCCGGCGGCACATCTATGGTGTCACCCTGAAGCTCATGGTCATCTGCTCCATCGCCTCCGGCCTCTCCTTCCACCGTTCACGCAAGAGCGTCATTACCACGCTCTGTTTTTTTCGTTTTTGGCTTGGCTTTGGCATCGGTGGCGACTATCCACTCTCCGCTACGATCATGGCGGAGTACGCAAATAAGAAGACTCGTGGCGCCTTCATTGCCGCTGTATTCGCCATGCAGGGTCTAGGAAATCTTGCTGCTGGAATAGTTGCCATAATCGTCTCACAGTCATTCAAGCATGCACCAGGATATGACCATGACCCACACTGGCACGCTGACTATGTGTGGCGTATAATTCTCATGGTAGGCGCCATCCCTGCTATCCTGACTTATTATTGGCGCATGAGGATGCCCGAGACGGCACGCTTTACGGCGCTCATAGCTAAGGACATCAAGAAAGCTTCTTCAAACATGGCCTTGGTCCTTAACATCGACATCGTGGCTGAAATAGAAGAGGCTGATGTGTTCAACAGAGAGCATGAGTTTGGTTTCTTCACCATGGAGTTCGTCCATCGACATGGCCTCCACCTCCTTAGCACCATGATCTGTTGGTTTATGCTTGACATGTCATTTTACCTGCTCAACCTGTTCATGAAGAACATCTTTACCGAAGTTCGATTCATCAAAGATGCAAGCACAATGAGCCCGCTTGACCAAACATACAACATAGCAAGAACCCAAGCTCTCATTACCGTCATTGGCACGTTGCCGGGCTTCTTCTTTGCAGTCAAGTTCATGGACAGAATTGGTCGAATCAAGATGCAAATTGTAGGATTCATTATGATGAGCGTCTTCATGCTCGGGCTTGCTATTCCACAAGTGTTATCGAAAACGATATGGTATTCTCGCTACGGGAACATCTACTTCATTGTCATTTACTCGGCAATAATGTTCTTCACTGACTTCGGCCCCAACTCGACCACTTTCATCCTTCCAGCAGAGATCTTCCCAGCACGTATGCGGTCAACATGCCACGGCATAGCCGGTGCTGGCGGGAAGGGTGGTGCTATCACTGGTGTGCTTTGGTTCCTATATGCCAATAAAGGTCTCCCAATTATTCTCTTCGTGCTAGTTGGTTGCAACATAATTGGCTTGGTGTTCACGCTCATCTTACCAGAAACCAAAAAGAGGTCCCTTGAAGAGGTCACTGGTGAAAGAGGAAATGATGAGGACCAGGGAGGTTTTTCTCTTGTGAGAACACCTCTATTTACTATATAG
磷转运蛋白基因TaPT13编码的蛋白质，其氨基酸序列为SEQ ID NO.2：
MPWRQPTQALMARKQLKVLHALDIATTQVYHFTAIAIAGMGFFTDAYDLFSISLVTDLLGRIYYTDGVLPVGVSALVNGVALCGTVVGQLFFGWLGDKVGRRHIYGVTLKLMVICSIASGLSFHRSRKSVITTLCFFRFWLGFGIGGDYPLSATIMAEYANKKTRGAFIAAVFAMQGLGNLAAGIVAIIVSQSFKHAPGYDHDPHWHADYVWRIILMVGAIPAILTYYWRMRMPETARFTALIAKDIKKASSNMALVLNIDIVAEIEEADVFNREHEFGFFTMEFVHRHGLHLLSTMICWFMLDMSFYLLNLFMKNIFTEVRFIKDASTMSPLDQTYNIARTQALITVIGTLPGFFFAVKFMDRIGRIKMQIVGFIMMSVFMLGLAIPQVLSKTIWYSRYGNIYFIVIYSAIMFFTDFGPNSTTFILPAEIFPARMRSTCHGIAGAGGKGGAITGVLWFLYANKGLPIILFVLVGCNIIGLVFTLILPETKKRSLEEVTGERGNDEDQGGFSLVRTPLFTI
本发明确定TaPT13基因为一种丛枝菌根特异的磷转运蛋白基因，在植株接种麦根腐平脐蠕孢菌后，TaPT13基因表达量显著提高；而植株中沉默TaPT13基因后，植物的感病性增加，且抗病标志基因表达量下降。所述植物为禾本科植物，包括小麦、稻米、玉米、大麦或高粱等。因此，TaPT13基因可用于提高小麦对麦根腐平脐蠕孢菌抗性，在植物育种、栽培中具有广阔的应用空间。
附图说明
图1显示在不同磷浓度下野生型小麦根系与丛枝菌根共生后TaPT13基因的表达量分析情况；
图2显示TaPT13基因和抗病标志基因在野生型小麦根系接种麦根腐平脐蠕孢不同时间点的表达量分析情况；
图3显示沉默TaPT13基因增强了麦根腐平脐蠕孢的感病性；A和B分别为对照植株和TaPT13-VIGS沉默植株接种麦根腐平脐蠕孢发病部位的显微分析；C和D分别为对照植株和TaPT13-VIGS沉默植株接种麦根腐平脐蠕孢发病部位的表型分析；
图4显示TaPT13基因和抗病标志基因的表达量变化情况；A为对照植株和TaPT13-VIGS沉默植株的根和叶中TaPT13基因的表达量变化；B为对照植株和TaPT13-VIGS沉默植株中抗病标志基因的表达量变化。
具体实施方式
植物材料和病原菌培养
供试的小麦品种为周麦26；AM真菌为摩西球囊霉(Glomus mosseae，GM)和地表球囊霉(Glomus versiforme，GV)；病原菌为麦根腐平脐蠕孢。
载体：烟草脆裂病毒诱导基因沉默的pYL156载体。
将小麦种子置于放有吸水纸的培养皿上，加入适量蒸馏水，4℃春化处理1w，然后将其放入25℃恒温光照培养箱中，光/暗周期：16h/8h，生长至三叶期。
摩西球囊霉和地表球囊霉在宿主植物苜蓿和三叶草中培养生长。
麦根腐平脐蠕孢在马铃薯葡萄糖培养基中扩繁生长，温度：25±2℃。
实施例1
1.1菌根及低磷处理
将三叶期小麦移植到分别加摩西球囊霉和地表球囊霉两种菌根的细沙、蛭石与珍珠岩1：1：1比例混合的培养基质中，菌根接种量为200个孢子/15g。在光周期为16h/8h，温度为18℃/15℃的光照培养箱中生长，所有接种和对照植株每周浇两次1/2的Hoagland营养液、5μM KH2PO4低磷处理、500μM KH2PO4高磷处理，6w后取小麦根部，清水洗净，收获根部样本，液氮速冻后-80℃保存备用。
将菌根及低磷处理、高磷处理的样品采用TRIzol Reagent(invitrogen)分别提取总RNA。
以1μg总的RNA做模板，利用cDNA合成试剂盒合成第一链cDNA，并将提取的RNA反转录为cDNA。
以上述不同处理材料的cDNA为模板，进行实时定量PCR反应。用相对定量2-ΔΔCt法对表达量进行相对定量分析，以小麦的Actin(Gene Bank登录号KC775780)基因作为参照基因。
TaPht-myc为已知的丛枝菌根特异的小麦磷转运蛋白，在不接种菌根时，几乎不表达，接种菌根后表达量显著升高。与TaPht-myc类似，在低磷没有菌根共生的条件下(-P-M)，TaPT13和TaPht-myc基因表达受到抑制，在不同磷浓度下接种摩西球囊霉和地表球囊霉两种不同菌根后表达量显著升高，如图1所示，特别是在低磷条件下(-P+GM和-P+GV)表达显著高于TaPht-myc对照基因，与对照相比，TaPT13基因表达量升高了约120-160倍，因此，将TaPT13确定为丛枝菌根特异的小麦磷转运蛋白基因。
1.2麦根腐平脐蠕孢处理
将一叶一心期的周麦26移入培养土中，在小麦根系接种1×104个/mL的麦根腐平脐蠕孢悬浮液1mL，分别在0、2、3、4、5和6d取小麦根部，液氮速冻后-80℃保存备用。
取上述样本进行实时qRT-PCR反应分析，同时以病原相关蛋白TaPR4A和TaPR4B为标志基因。
如图2所示，对小麦根系接种麦根腐平脐蠕孢菌后，标志基因TaPR4A和TaPR4B的表达量随着侵染时间而逐渐升高，在侵染4d后达到最高峰，之后表达量逐渐下降，表明麦根腐平脐蠕孢菌成功侵染了小麦根系；TaPT13基因表达量在侵染3d后表达量出现一个小高峰，与对照相比，升高了约99倍，之后表达量下降，在侵染6d后表达量达到最高峰，表达量约是对照的320倍。
实施例2 TRV病毒介导的TaPT13-VIGS植株的功能分析
以TaPT13基因全长为模板，根据TRV病毒载体pYL156的载体特点，选用EcoR I和BamH I位点构建至pYL156中，将重组载体pYL156-TaPT13和空载pYL156转化到农杆菌GV3101(阴性对照)中，利用刚发芽的小麦种子抽提转化TRV载体实现整株小麦的沉默。
麦根腐平脐蠕孢菌的接种采用菌液接种法，取在PDA液体培养基中培养的新鲜麦根腐平脐蠕孢悬浮液1mL(1×104个/mL)接种在TaPT13-VIGS和对照植株幼苗的根系，在光照培养箱中培养40d后(白天22℃/夜晚14℃，光照周期16h/8h，相对湿度60％)，首先取其茎基部发病部位放入脱色液中固定24h(乙醇：乙酸＝1:1(v/v))，之后在台盼蓝溶液中染色6h在BX61显微镜下进行显微分析，再用Canon EOS 600D相机对发病部位进行表型观察和拍照。
在TaPT13-VIGS和对照植株幼苗根系接种麦根腐平脐蠕孢菌40d后，取其发病部位进行台盼蓝显微观察发现，TaPT13-VIGS沉默植株的菌丝明显多于TRV:00对照植株，如图3中A、B所示；对发病部位进行表型观察，结果与显微观察结果一致，TaPT13-VIGS沉默植株发病部位的茎基部发黑变褐的现象比对照植株更明显，如图3中C、D所示。
为进一步分析TaPT13-VIGS沉默植株中TaPT13和抗病标志基因的表达变化，提取TaPT13-VIGS不同株系的RNA，利用荧光定量PCR试验分析TaPT13和TaPR4A、TaPR4B的表达量变化，参照基因选用小麦的TaActin基因。定量PCR，每次定量实验中每个模板进行三次同步扩增与检测，且进行三次生物学重复，引物序列如下：
TaPT13-F：5’-AGCCAACACAGGCATTGA-3’，
TaPT13-R：5’-GAAGAGGTCGTAGGCATCAGT-3’；
TaPR4A-F：5’-CGTCTTCACCAAGATCGACA-3’，
TaPR4A-R：5’-GGCAGTCGACGAACTGGTA-3’；
TaPR4B-F：5’-CTTCACCAAGATCGACACCA-3’，
TaPR4B-R：5’-AGCAAGCTAGCCTTTGATCG-3’；
TaActin-F：5’-CCAGGTATCGCTGACCGTAT-3’，
TaActin-R：5’-GCTGAGTGAGGCTAGGATGG-3’。
如图4中A、B所示，荧光定量PCR结果表明，TaPT13-VIGS沉默植株的根和叶中TaPT13基因的表达量显著低于对照植株，说明由TRV病毒可介导实现小麦全株的沉默，且抗病标志基因TaPR4A和TaPR4B的表达量在TaPT13-VIGS沉默植株中的表达量也明显低于对照植株，该结果与表型和显微观察结果一致，感病性增强的植株中抗病标志基因表达量下降。
实施例3在拟南芥中过表达TaPT13的功能分析
为进一步分析TaPT13的功能，克隆TaPT13的全长构建至以35S启动子启动的植物载体CTAPi-GW-3HA中，获得过表达重组载体CTAPi-GW-3HA-TaPT13，分别将重组载体和空载体通过热激法转化农杆菌GV3101，通过蘸花方法将重组载体和空载体转化哥伦比亚生态型(Col-0)的拟南芥，经过3代的筛选获得6个单拷贝纯合的转基因株系，在野生型拟南芥和转基因植株根系同时接种麦根腐平脐蠕孢菌(前期试验发现野生型拟南芥是麦根腐平脐蠕孢菌的宿主)。
结果发现与野生型和转化空载体的转基因植株相比，过表达TaPT13的6个转基因株系对麦根腐平脐蠕孢菌抗性均明显增强，与其在小麦中沉默的结果一致，表明TaPT13是麦根腐平脐蠕孢菌的正调控因子。
序列表
<110> 河南科技学院
<120> 基因TaPT13在提高植物对麦根腐平脐蠕孢菌抗性方面的应用
<160> 2
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1566
<212> DNA
<213> 面包小麦(Triticum aestivum)
<400> 1
atgccatggc ggcagccaac acaggcattg atggcacgga agcagctcaa ggtgctccat 60
gccctcgaca ttgcgacgac gcaggtgtac cacttcaccg ccatcgcaat cgccggcatg 120
ggcttcttca ctgatgccta cgacctcttc tccatttccc tcgtcaccga cctcctcggc 180
cgcatttact acacggacgg tgtcctccct gtcggcgtct cggcgcttgt caacggtgtt 240
gcactatgcg gcacggtggt cgggcagctc ttcttcggat ggctcggcga caaggtgggc 300
cggcggcaca tctatggtgt caccctgaag ctcatggtca tctgctccat cgcctccggc 360
ctctccttcc accgttcacg caagagcgtc attaccacgc tctgtttttt tcgtttttgg 420
cttggctttg gcatcggtgg cgactatcca ctctccgcta cgatcatggc ggagtacgca 480
aataagaaga ctcgtggcgc cttcattgcc gctgtattcg ccatgcaggg tctaggaaat 540
cttgctgctg gaatagttgc cataatcgtc tcacagtcat tcaagcatgc accaggatat 600
gaccatgacc cacactggca cgctgactat gtgtggcgta taattctcat ggtaggcgcc 660
atccctgcta tcctgactta ttattggcgc atgaggatgc ccgagacggc acgctttacg 720
gcgctcatag ctaaggacat caagaaagct tcttcaaaca tggccttggt ccttaacatc 780
gacatcgtgg ctgaaataga agaggctgat gtgttcaaca gagagcatga gtttggtttc 840
ttcaccatgg agttcgtcca tcgacatggc ctccacctcc ttagcaccat gatctgttgg 900
tttatgcttg acatgtcatt ttacctgctc aacctgttca tgaagaacat ctttaccgaa 960
gttcgattca tcaaagatgc aagcacaatg agcccgcttg accaaacata caacatagca 1020
agaacccaag ctctcattac cgtcattggc acgttgccgg gcttcttctt tgcagtcaag 1080
ttcatggaca gaattggtcg aatcaagatg caaattgtag gattcattat gatgagcgtc 1140
ttcatgctcg ggcttgctat tccacaagtg ttatcgaaaa cgatatggta ttctcgctac 1200
gggaacatct acttcattgt catttactcg gcaataatgt tcttcactga cttcggcccc 1260
aactcgacca ctttcatcct tccagcagag atcttcccag cacgtatgcg gtcaacatgc 1320
cacggcatag ccggtgctgg cgggaagggt ggtgctatca ctggtgtgct ttggttccta 1380
tatgccaata aaggtctccc aattattctc ttcgtgctag ttggttgcaa cataattggc 1440
ttggtgttca cgctcatctt accagaaacc aaaaagaggt cccttgaaga ggtcactggt 1500
gaaagaggaa atgatgagga ccagggaggt ttttctcttg tgagaacacc tctatttact 1560
atatag 1566
<210> 2
<211> 521
<212> PRT
<213> 面包小麦(Triticum aestivum)
<400> 2
Met Pro Trp Arg Gln Pro Thr Gln Ala Leu Met Ala Arg Lys Gln Leu
1 5 10 15
Lys Val Leu His Ala Leu Asp Ile Ala Thr Thr Gln Val Tyr His Phe
20 25 30
Thr Ala Ile Ala Ile Ala Gly Met Gly Phe Phe Thr Asp Ala Tyr Asp
35 40 45
Leu Phe Ser Ile Ser Leu Val Thr Asp Leu Leu Gly Arg Ile Tyr Tyr
50 55 60
Thr Asp Gly Val Leu Pro Val Gly Val Ser Ala Leu Val Asn Gly Val
65 70 75 80
Ala Leu Cys Gly Thr Val Val Gly Gln Leu Phe Phe Gly Trp Leu Gly
85 90 95
Asp Lys Val Gly Arg Arg His Ile Tyr Gly Val Thr Leu Lys Leu Met
100 105 110
Val Ile Cys Ser Ile Ala Ser Gly Leu Ser Phe His Arg Ser Arg Lys
115 120 125
Ser Val Ile Thr Thr Leu Cys Phe Phe Arg Phe Trp Leu Gly Phe Gly
130 135 140
Ile Gly Gly Asp Tyr Pro Leu Ser Ala Thr Ile Met Ala Glu Tyr Ala
145 150 155 160
Asn Lys Lys Thr Arg Gly Ala Phe Ile Ala Ala Val Phe Ala Met Gln
165 170 175
Gly Leu Gly Asn Leu Ala Ala Gly Ile Val Ala Ile Ile Val Ser Gln
180 185 190
Ser Phe Lys His Ala Pro Gly Tyr Asp His Asp Pro His Trp His Ala
195 200 205
Asp Tyr Val Trp Arg Ile Ile Leu Met Val Gly Ala Ile Pro Ala Ile
210 215 220
Leu Thr Tyr Tyr Trp Arg Met Arg Met Pro Glu Thr Ala Arg Phe Thr
225 230 235 240
Ala Leu Ile Ala Lys Asp Ile Lys Lys Ala Ser Ser Asn Met Ala Leu
245 250 255
Val Leu Asn Ile Asp Ile Val Ala Glu Ile Glu Glu Ala Asp Val Phe
260 265 270
Asn Arg Glu His Glu Phe Gly Phe Phe Thr Met Glu Phe Val His Arg
275 280 285
His Gly Leu His Leu Leu Ser Thr Met Ile Cys Trp Phe Met Leu Asp
290 295 300
Met Ser Phe Tyr Leu Leu Asn Leu Phe Met Lys Asn Ile Phe Thr Glu
305 310 315 320
Val Arg Phe Ile Lys Asp Ala Ser Thr Met Ser Pro Leu Asp Gln Thr
325 330 335
Tyr Asn Ile Ala Arg Thr Gln Ala Leu Ile Thr Val Ile Gly Thr Leu
340 345 350
Pro Gly Phe Phe Phe Ala Val Lys Phe Met Asp Arg Ile Gly Arg Ile
355 360 365
Lys Met Gln Ile Val Gly Phe Ile Met Met Ser Val Phe Met Leu Gly
370 375 380
Leu Ala Ile Pro Gln Val Leu Ser Lys Thr Ile Trp Tyr Ser Arg Tyr
385 390 395 400
Gly Asn Ile Tyr Phe Ile Val Ile Tyr Ser Ala Ile Met Phe Phe Thr
405 410 415
Asp Phe Gly Pro Asn Ser Thr Thr Phe Ile Leu Pro Ala Glu Ile Phe
420 425 430
Pro Ala Arg Met Arg Ser Thr Cys His Gly Ile Ala Gly Ala Gly Gly
435 440 445
Lys Gly Gly Ala Ile Thr Gly Val Leu Trp Phe Leu Tyr Ala Asn Lys
450 455 460
Gly Leu Pro Ile Ile Leu Phe Val Leu Val Gly Cys Asn Ile Ile Gly
465 470 475 480
Leu Val Phe Thr Leu Ile Leu Pro Glu Thr Lys Lys Arg Ser Leu Glu
485 490 495
Glu Val Thr Gly Glu Arg Gly Asn Asp Glu Asp Gln Gly Gly Phe Ser
500 505 510
Leu Val Arg Thr Pro Leu Phe Thr Ile
515 520

Claims (9)

1.基因TaPT13作为丛枝菌根特异的植物磷转运蛋白基因的应用，其中，基因TaPT13的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
2.基因TaPT13作为植物磷转运蛋白基因促进植物对磷吸收作用的应用，其中，基因TaPT13的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
3.TaPT13蛋白作为丛枝菌根特异的植物磷转运蛋白的应用，TaPT13蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
4.基因TaPT13在提高植物抗病性方面的应用，其中，磷转运蛋白基因TaPT13的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
5.根据权利要求4所述的应用，所述植物为禾本科植物。
6.根据权利要求5所述的应用，所述禾本科植物包括小麦、水稻、玉米、大麦或高粱。
7.基因TaPT13在提高植物对麦根腐平脐蠕孢菌抗性方面的应用，其中，磷转运蛋白基因TaPT13的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
8.根据权利要求7所述的应用，所述植物为禾本科植物。
9.根据权利要求8所述的应用，所述禾本科植物包括小麦、水稻、玉米、大麦或高粱。
CN201910991349.9A 2019-07-13 2019-10-17 基因TaPT13在提高植物对麦根腐平脐蠕孢菌抗性方面的应用 Active CN110628782B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2019106321795 2019-07-13
CN201910632179 2019-07-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110628782A true CN110628782A (zh) 2019-12-31
CN110628782B CN110628782B (zh) 2023-06-09

Family

ID=68975385

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910895999.3A Active CN110714012B (zh) 2019-07-13 2019-09-22 基因TaPT13在提高植物对禾顶囊壳小麦变种抗性方面的应用
CN201910991349.9A Active CN110628782B (zh) 2019-07-13 2019-10-17 基因TaPT13在提高植物对麦根腐平脐蠕孢菌抗性方面的应用

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910895999.3A Active CN110714012B (zh) 2019-07-13 2019-09-22 基因TaPT13在提高植物对禾顶囊壳小麦变种抗性方面的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN110714012B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111440794A (zh) * 2020-04-03 2020-07-24 河南科技学院 黄瓜新基因在提高光合作用、促进植株生长和自毒作用抗性中的应用
CN114015799A (zh) * 2021-11-29 2022-02-08 河北省农林科学院植物保护研究所 一种麦根腐平脐蠕孢的lamp检测引物组、试剂盒及lamp检测方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2002316997A1 (en) * 2001-06-22 2003-01-08 Syngenta Participations Ag Identification and characterization of phosphate transporter genes
CN102115754A (zh) * 2010-12-16 2011-07-06 南京农业大学 一种水稻磷酸盐转运蛋白基因ORYsa;Pht1;4的应用
ES2396815B1 (es) * 2011-05-23 2014-01-20 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) Procedimiento de obtención y usos de vesículas de membrana plasmática extraídas de plantas enriquecidas en proteínas transportadoras de membrana.
CN102277359A (zh) * 2011-08-03 2011-12-14 江苏省农业科学院 磷转运蛋白基因及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CUIYUELIANG: "Control of phosphate homeostasis through gene regulation in crops", 《CURRENT OPINION IN PLANT BIOLOGY》 *
YI ZHANG: "Integrative Analysis of the Wheat PHT1 Gene Family Reveals A Novel Member Involved in Arbuscular Mycorrhizal Phosphate Transport and Immunity", 《CELLS》 *
ZHANG,Y.: "Triticum aestivum cultivar Zhoumai 26 phosphate transporter 13 mRNA, complete cds，GenBank: KX130942.1", 《GENBANK》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111440794A (zh) * 2020-04-03 2020-07-24 河南科技学院 黄瓜新基因在提高光合作用、促进植株生长和自毒作用抗性中的应用
CN111440794B (zh) * 2020-04-03 2022-09-09 河南科技学院 黄瓜基因在提高光合作用、促进植株生长和自毒作用抗性中的应用
CN114015799A (zh) * 2021-11-29 2022-02-08 河北省农林科学院植物保护研究所 一种麦根腐平脐蠕孢的lamp检测引物组、试剂盒及lamp检测方法
CN114015799B (zh) * 2021-11-29 2022-07-12 河北省农林科学院植物保护研究所 一种麦根腐平脐蠕孢的lamp检测引物组、试剂盒及lamp检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110714012A (zh) 2020-01-21
CN110628782B (zh) 2023-06-09
CN110714012B (zh) 2022-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109456982B (zh) 水稻OsMYB6基因及其编码蛋白在抗旱和抗盐中的应用
CN110872598B (zh) 一种棉花抗旱相关基因GhDT1及其应用
CN106868023B (zh) 黄瓜CsERF004基因及其编码蛋白和应用
CN109232725B (zh) 大豆c2h2型单锌指蛋白转录因子及编码基因与应用
CN113105534B (zh) Wrky55转录因子在植物抗盐性中的应用
CN110714012B (zh) 基因TaPT13在提高植物对禾顶囊壳小麦变种抗性方面的应用
CN103194456B (zh) 岷江百合抗真菌基因Lr14-3-3及其应用
CN113621625B (zh) 芝麻SiERF103基因在增强植物抗性中的应用
CN108728450B (zh) 狗牙根中一个受低温显著诱导的基因CdERF1及其应用
CN102516377A (zh) 一种大豆erf转录因子及其编码基因与耐盐应用
CN112646818B (zh) 大豆基因GmTCM1及其获得方法与应用
CN113846121A (zh) 一种番茄侧枝发生的调控方法
CN108997487A (zh) 抗逆相关蛋白z76在调控植物抗逆性中的应用
CN107937417A (zh) 一种来自棉花抗病耐旱蛋白基因GhSNAP33及其应用
CN100489100C (zh) 沙蒿AdZFP1转录因子基因及其在培育耐旱植物中的应用
CN111424049B (zh) 基因TaPT13在提高植物对白粉菌抗性方面的应用
CN108409846B (zh) 一种大豆耐盐相关myb转录因子及其编码基因与应用
CN102304176A (zh) 水稻OsASIE1基因在增强植物耐盐性中应用
CN102732553B (zh) 提高植物产量的基因工程方法及材料
CN113444732B (zh) 基因TaPT16在提高植物对白粉菌抗性方面的应用
CN102336826A (zh) 一种大豆逆境相关转录因子erf及其编码基因与应用
CN111961678A (zh) 小麦TaLCT1基因沉默在调控小麦耐镉胁迫中的应用
CN101921776B (zh) 甘蓝型油菜抗病相关基因BnERF56及其应用
CN101993479B (zh) 植物耐逆性相关转录因子TaWRKY1及其编码基因与应用
CN111454346B (zh) 一种来源于大麦的参与硝态氮调控的转录因子HvNLP2及其用途

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant