本项生物工程技术发明专利涵盖了小麦分泌载体相关膜蛋白TaSCAMP6的发现及其应用。该蛋白的氨基酸序列详细记录于SEQ ID部分,揭示了其在小麦生物工程中的潜在价值。
背景技术
由条形柄锈菌Puccinia striiformis f.sp.tritici引起的小麦条锈病,具有流行性强、危害范围广和破坏性大等特点,已成为威胁小麦产量的最主要病害之一。条形条锈菌主要靠夏孢子重复侵染危害小麦,发病初期在麦叶上产生褪绿斑点,之后在发病部位产生鲜黄色虚线状的粉疱(夏孢子堆),故名条锈病,后期长出黑色疱斑(冬孢子堆)。由于小麦品种对条锈病抗性的逐渐“丧失”及条锈菌不断产生新致病小种导致条锈病频繁爆发。因此,挖掘小麦抗病基因资源,加快创制并培育抗条锈病新品种具有重要意义。
分泌性载体膜蛋白(SCAMP)是一个完整的膜蛋白家族,可以结合细胞膜上的特定受体,并对多种物质进行运输。从结构上看,所有SCAMPs都包含一个高度保守的四跨膜跨膜核心,称为SCAMP结构域,该结构域位于中心位置,由四个疏水跨膜结构域(TMDs)和三个跨膜结构域间侧翼序列组成。SCAMP在细胞膜上具有多种功能,其细胞膜上的受体结合位点可与包括激素、神经递质、生长因子等多种配体结合,触发信号传递通路,从而影响细胞内的多种生理过程,具有显著的逆境压力调节作用,在植物免疫中发挥重要功能。
目前,小麦条锈病的防治方法以化学防治为主,使用化学农药给环境和食品安全带来的危害已引起人们的普遍关注。抗病育种是防治小麦条锈病最为经济有效的措施之一。但抗病基因的挖掘周期长,抗病品种的培育难度大,而且条锈菌毒性变异快,导致该病害在防治中一直难以实现持久的控制。因此,创制广谱、持久的抗病材料是防控小麦条锈病的根本途径和关键技术。
实现思路