本研究在生物农业领域取得突破,揭示了小麦负调控因子TaEDR2及其在抗条锈病改良中的关键作用。研究提供了TaEDR2编码蛋白的氨基酸序列(SEQ ID NO:1)和核苷酸序列(SEQ ID NO:2)。通过在Fielder野生型材料中进行基因编辑,成功获得对条锈菌CYR32具有抗性的TaEDR2基因编辑小麦植株。研究证实TaEDR2基因在小麦抗条锈病中发挥负调控功能,并利用该基因创制出新的抗条锈病小麦材料,为小麦抗条锈病育种提供了宝贵的基因资源和种质基础。
背景技术
小麦条锈病是小麦主要病害之一,也是影响小麦安全生产的重要生物灾害。小麦条锈病由条形柄锈菌(Puccinia striiformis f.sp.Tritici)引起,具有流行性强、危害范围广与破坏性强等特点。在过去的50年里,由于基因型相似、抗源相同的抗病品种广泛种植,单一抗病基因对条锈菌造成了巨大的选择压力,条锈菌毒性迅速变异,一旦病原菌群体毒性变异,现有品种的抗性就会被克服,从而导致病害的大范围爆发,因此挖掘小麦抗病基因资源,创制广谱、持久的抗病材料是目前防控小麦条锈病的根本途径。
小麦负调控因子(TaEDR2)位于4号染色体,TaEDR2蛋白由718个氨基酸组成,包括一个PH区(PleckstrinHomology),一个START区(Steroidogenic Acute Regulatoryprotein-related lipidtransfer)和一个DUF1336区(PFAM accession nos PF00169,PF01852 and PF07059,respectively),其中DUF1336区约250个氨基酸,是植物特有的结构域,该区域相当保守提示TaEDR2可能在调控植物病害应答时具有重要作用。目前尚未见TaEDR2抗条锈病相关的文献报道,能否通过TaEDR2基因创制广谱、持久的抗小麦条锈病的抗病材料,本领域普通技术人员未经大量筛选试验和验证试验无法预知。
实现思路