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分子植物育种 2022年第13期20卷 4187-4194页

作者：黄雪玲何付新裴国亮王建锋西北农林科技大学植物保护学院旱区作物逆境生物学国家重点实验室杨凌712100

为解析小麦UDP-Ara变位酶在胁迫应答和信号转导中的功能,本研究获得了一个小麦UDP-Ara变位酶基因,命名为TaUAM3。序列分析结果表明,TaUAM3基因开放阅读框全长为1071 bp,编码356个氨基酸。通过生物信息学分析表明,TaUAM3基因定位于小麦3B... 详细信息

为解析小麦UDP-Ara变位酶在胁迫应答和信号转导中的功能,本研究获得了一个小麦UDP-Ara变位酶基因,命名为TaUAM3。序列分析结果表明,TaUAM3基因开放阅读框全长为1071 bp,编码356个氨基酸。通过生物信息学分析表明,TaUAM3基因定位于小麦3BL染色体上,其编码蛋白存在于细胞质中。通过对氨基酸序列多重比对分析表明,TaUAM3基因编码的氨基酸与其他单子叶植物UDP-Ara变位酶基因编码的氨基酸具有较高的同源性,其中与大麦HvUAM3的同源性最高,达95.1%。实时定量PCR分析表明,TaUAM3在小麦根、茎、叶和穗部均有表达,其中在茎部表达量最低,在根部表达量最高。植物激素水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、脱落酸(ABA)和乙烯(ETH)及NaCl盐胁迫均能诱导该基因的表达量迅速增加,表明TaUAM3可能参与了激素信号转导途径以及小麦对盐胁迫的响应。本研究为深入探讨UDP-Ara变位酶基因在植物响应逆境胁迫中的作用及分子机制提供了理论依据。

关键词：小麦 UDP-Ara变位酶基因表达

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小麦UDP-Ara变位酶基因家族鉴定及表达谱分析

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分子植物育种 2022年第14期20卷 4546-4555页

作者：黄雪玲何付新赵国森裴国亮王建锋西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室杨凌712100 西北农林科技大学植物保护学院杨凌712100

UDP-Ara变位酶是阿拉伯糖合成过程的关键酶,在植物形态建成和逆境胁迫响应过程中起着重要的作用。本研究利用生物信息学和分子生物学方法对小麦UDP-Ara变位酶基因家族成员进行了鉴定,并对其理化性质、系统进化关系、保守基序、基因结构... 详细信息

UDP-Ara变位酶是阿拉伯糖合成过程的关键酶,在植物形态建成和逆境胁迫响应过程中起着重要的作用。本研究利用生物信息学和分子生物学方法对小麦UDP-Ara变位酶基因家族成员进行了鉴定,并对其理化性质、系统进化关系、保守基序、基因结构、顺式作用元件、组织特异性分布以及在逆境胁迫条件下的基因表达模式进行了分析。结果共鉴定到分布于9条染色体上的12个UDP-Ara变位酶基因。系统进化分析结果显示,小麦UDP-Ara变位酶基因分为两大类群,第一类群分为3个进化分支,第二类群为一个独立的分支,两类群基因在保守基序分布和基因结构上存在较大差别。小麦UDP-Ara变位酶基因的启动子区域存在较多与胁迫响应和植物激素响应有关的顺式作用元件。转录组数据分析结果显示,UDP-Ara变位酶基因表达具有明显的组织特异性,并且受逆境胁迫条件的诱导上调表达。实时定量PCR结果显示,UDP-Ara变位酶家族基因在小麦与条锈菌互作过程中均受诱导表达,但是TraesCS3A02G303200、TraesCS3B02G333100和TraesCS3D02G298600在互作过程的前期被诱导表达,而其他基因被诱导表达相对滞后。本研究进一步丰富了植物UDP-Ara变位酶研究内容,为深入探讨UDP-Ara变位酶基因在植物响应逆境胁迫过程中的作用及分子机制提供理论基础。

关键词：小麦 UDP-Ara变位酶基因家族

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抗病相关蛋白TaMYB22在调控植物条锈病抗性中的应用

抗病相关蛋白TaMYB22在调控植物条锈病抗性中的应用

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作者：郭军王策何付新孙慧琳柏星轩郭嘉高月圆 518000 广东省深圳市南山区粤海街道高新南四道19号R4大楼虚拟大学园B406

本发明公开了抗病相关蛋白TaMYB22在调控植物条锈病抗性中的应用，属于基因工程技术领域。所述的抗病相关蛋白为TaMYB22，氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示，编码该抗病相关蛋白的TaMYB22基因如SEQ ID NO：1所示。本发明的基因TaMYB22在小... 详细信息

标准号: CN118256519A

本发明公开了抗病相关蛋白TaMYB22在调控植物条锈病抗性中的应用，属于基因工程技术领域。所述的抗病相关蛋白为TaMYB22，氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示，编码该抗病相关蛋白的TaMYB22基因如SEQ ID NO：1所示。本发明的基因TaMYB22在小麦与条锈菌互作过程中表现下调表达趋势，编码的蛋白在细胞核中分布。本发明抑制TaMYB22蛋白表达可以减弱植物的条锈病抗病性，利用VIGS获得的TaMYB22瞬时沉默植株对条锈病的抗病性降低。本发明抗病相关蛋白TaMYB22及其编码基因将在培育条锈病抗性增强的植物育种中发挥重要的作用。

关键词：条锈病蛋白抗病抗病性植物育种基因工程技术细胞核氨基酸序列编码基因蛋白表达调控植物抗性增强基因植株条锈菌抗性下调小麦培育应用表现

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抗病相关蛋白TaMYB22在调控植物条锈病抗性中的应用

抗病相关蛋白TaMYB22在调控植物条锈病抗性中的应用

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作者：郭军王策何付新孙慧琳柏星轩郭嘉高月圆 518000 广东省深圳市南山区粤海街道高新南四道19号R4大楼虚拟大学园B406

本发明公开了抗病相关蛋白TaMYB22在调控植物条锈病抗性中的应用，属于基因工程技术领域。所述的抗病相关蛋白为TaMYB22，氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示，编码该抗病相关蛋白的TaMYB22基因如SEQ ID NO：1所示。本发明的基因TaMYB22在小...

标准号: CN118256519B

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小麦-条锈菌互作分子机制解析及持久抗病材料创制

小麦-条锈菌互作分子机制解析及持久抗病材料创制

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作者：郭军康振生戚拓郭嘉黄丽丽何付新西北农林科技大学

条锈病是世界小麦生产上最重要的病害之一，我国年均发病6000万亩，产量损失10%-30%，严重影响我国粮食安全。种植抗病品种是防治该病害最经济有效的措施。然而，由于存在病菌毒性变异频繁、小麦抗病资源匮乏及品种抗性“丧失”等问题... 详细信息

标准号: 2300010690

条锈病是世界小麦生产上最重要的病害之一，我国年均发病6000万亩，产量损失10%-30%，严重影响我国粮食安全。种植抗病品种是防治该病害最经济有效的措施。然而，由于存在病菌毒性变异频繁、小麦抗病资源匮乏及品种抗性“丧失”等问题，传统抗锈育种面临巨大挑战，病害持久防控处于被动状态。同时，由于条锈菌无法离体培养且不能稳定遗传转化、小麦基因组庞大复杂及遗传转化周期长等困难，严重制约了小麦一条锈菌互作分子机制的研究及病害持久防控技术的研发。因此，亟需从分子层面深入解析小麦一条锈菌互作机制，挖掘新的基因资源，创制新的广谱抗病材料，探索新型抗病策略，以期实现对小麦条锈病的持久控制。该项目在973计划、国家自然科学基金重点及面上等项目的支持下，以小麦条锈病为主攻对象，围绕小麦抗/感病分子机理、病菌致病分子机理、持久抗病新材料创制等方面开展了系统研究，取得了一系列创新性成果，推动了小麦抗锈病的种质创新，为解决品种抗病性频繁“丧失”的世界难题提供了新思路。取得的科学发现点如下： (1)发现了小麦重要抗/感病因子介导的植物免疫新机理，拓展了植物抗病机制，为作物抗病育种提供了重要基因资源。鉴定获得14个小麦抗/感条锈病因子，为创制持久抗病新材料提供了重要的候选基因;解析了TaCBL4-TaCIPK5蛋白复合体依赖于活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS)途径调控小麦免疫的机理;揭示了小麦CBL-CIPK通路重要抗病因子TaCIPK10互作并磷酸化水杨酸通路关键因子TaNH₂从而调控寄主免疫的新机理。研究成果深化了对小麦与条锈菌互作中的植物免疫调控网络的认识，为小麦抗锈育种提供了有应用潜力的功能基因和新方向。 (2)发掘出一批条锈菌重要致病因子，解析了其调控小麦免疫反应新机制，为开发植物持久抗病技术奠定了理论和材料基础。明确了13个条锈菌重要致病因子，为利用寄主诱导的基因沉默（Host-Induced Gene Silencing, HIGS)技术干扰病菌致病性以创制抗病新材料提供了重要靶标资源;揭示了一个新的富含甘氨酸和丝氨酸效应子PstGSREl通过调控寄主ROS通路转录因子TaLOL₂以干扰寄主免疫的分子机理;发现了锈菌保守效应子Pstl8363稳定寄主感病因子Nudix水解酶TaNUDX23从而促进侵染的新机理。该成果拓展了对锈菌效应子生物学功能的认识，为开辟持久有效的小麦条锈病防控策略奠定了基础。 (3)基于互作分子机制解析的持久抗病材料创制，推动了小麦抗锈病的种质创新，为解决品种抗病性频繁“丧失”的世界难题提供了新思路。利用已获得的重要抗病因子结合基因过表达技术创制了具有育种价值的高代稳定转基因材料6份，抗病等级可达到高抗。利用已明确的重要致病因子，结合寄主诱导的基因沉默（HIGS)技术创制了具有育种价值的高代稳定转基因材料46份，抗病等级可达到高抗。抗病材料已进行了转基因中间试验，田间表现出对条锈病的稳定抗性，具有良好的应用前景。该成果发掘出一批小麦重要抗/感病因子及条锈菌重要致病因子，深入解析了小麦一条锈菌互作的分子机制，基于互作机制解析创制了一批抗病新材料，推动了小麦抗锈病的种质创新，为植物真菌病害的绿色防控提供了重要的理论依据与技术支撑。研究成果在Molecular Plant、New Phytologist、Plant Biotechnology Journal、Plant Physiology、Journal of Experimental Botany、Molecular Plant Pathology等国内外知名期刊发表论文29篇。共同主编出版《Stripe Rust》专著1部。5篇代表性论文被他引164次，其中SCI论文他引127次，1篇入选ESI高被引论文，1篇论文被评价为2017年中国植物科学若干领域重要研究进展。鉴于项目团队在植物-锈菌互作研究领域引领性的工作，受邀在International Journal of Molecular Sciences、《植物保护学报》等期刊上撰写综述论文。5篇代表性论文被Molecular Plant、Nature Communications、Plant Cell、Genome Biology, SCIENCE CHINALife Sciences等70多个国际知名期刊引用，获得美国、英国、德国、法国、澳大利亚等27个国家，293个科研机构的学者积极评价与肯定。相关成果被国家自然基金委员会科学传播与成果转化中心、植物科学最前沿等多家媒体机构转发报道。项目成果获2022年度陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖特等奖。共培养博士研究生13人、硕士研究生40人，其中2人获陕西省优秀博士学位论文、2人获陕

关键词：小麦条锈病广谱抗病材料病害防治

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植物抗病相关蛋白TaBZR2及其编码基因与应用

植物抗病相关蛋白TaBZR2及其编码基因与应用

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作者：郭军徐兆师柏星轩康振生何付新田书鑫 712100 陕西省咸阳市西北农林科技大学植物保护学院404室

本发明公开了植物抗病相关蛋白TaBZR2及其编码基因与应用。本发明提供一种蛋白，为如下(1)或(2)：(1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(2)将序列表中序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或... 详细信息

标准号: CN113968898B

本发明公开了植物抗病相关蛋白TaBZR2及其编码基因与应用。本发明提供一种蛋白，为如下(1)或(2)：(1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(2)将序列表中序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白质。本发明发现的TaBZR2基因受条锈菌诱导表达，且将TaBZR2基因导入小麦中得到的转基因小麦，其对条锈菌多个生理小种的抗性高于野生型小麦。本发明提供的蛋白和基因为人为控制抗病相关基因的表达提供了基础，将在培育广谱抗病的植物中发挥重要的作用。

关键词：氨基酸序列蛋白条锈菌抗病蛋白质基因导入小麦抗病相关基因氨基酸残基转基因小麦编码基因人为控制诱导表达基因野生型抗性广谱小种小麦培育应用发现

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一种通过基因组编辑提高小麦赤霉病抗性的方法

一种通过基因组编辑提高小麦赤霉病抗性的方法

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作者：郭军何付新康振生孙慧琳柏星轩王策王炎峰 712100 陕西省咸阳市西北农林科技大学植物保护学院404室

本发明公开了一种通过基因组编辑提高小麦赤霉病抗性的方法。本发明提供了TaCIPK14蛋白或其相关生物材料在调控植物对赤霉病抗性中的应用；所述TaCIPK14蛋白为TaCIPK14‑4A蛋白(SEQ ID No.4)、TaCIPK14‑4B蛋白(SEQ ID No.5)和/或TaCIPK14... 详细信息

标准号: CN114875062B

本发明公开了一种通过基因组编辑提高小麦赤霉病抗性的方法。本发明提供了TaCIPK14蛋白或其相关生物材料在调控植物对赤霉病抗性中的应用；所述TaCIPK14蛋白为TaCIPK14‑4A蛋白(SEQ ID No.4)、TaCIPK14‑4B蛋白(SEQ ID No.5)和/或TaCIPK14‑4D蛋白(SEQ ID No.6)。本发明利用CRISPR‑Cas9基因编辑技术同时编辑小麦中的TaCIPK14在小麦上的三个等位基因，成功获得了TaCIPK14基因敲除突变体植株。对TaCIPK14基因敲除突变体接种赤霉病菌表现出抗性，且对主要的农艺性状评估结果证实TaCIPK14基因敲除突变体依然维持了主要的农艺性状。本发明对于防控小麦赤霉病具有重要意义。

关键词：蛋白基因敲除农艺性状突变体小麦赤霉病抗性赤霉病抗性突变体植株小麦赤霉病赤霉病菌等位基因调控植物评估结果生物材料重要意义小麦基因组抗性接种基因应用表现成功

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小麦UDP-Ara变位酶及编码基因与用途

小麦UDP-Ara变位酶及编码基因与用途

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作者：黄雪玲何付新裴国亮 712100 陕西省咸阳市杨凌示范区西农路南段3号

本发明公开了一种小麦UDP‑Ara变位酶及其编码基因TaUAM3，UDP‑Ara变位酶的氨基酸序列如序列表SEQIDNO.1所示，基因TaUAM3的核苷酸序列如序列表SEQIDNO.2所示。序列分析结果表明，TaUAM3基因开放阅读框全长为1071bp，编码356个氨基酸。... 详细信息

标准号: CN113151239A

本发明公开了一种小麦UDP‑Ara变位酶及其编码基因TaUAM3，UDP‑Ara变位酶的氨基酸序列如序列表SEQIDNO.1所示，基因TaUAM3的核苷酸序列如序列表SEQIDNO.2所示。序列分析结果表明，TaUAM3基因开放阅读框全长为1071bp，编码356个氨基酸。生物信息学分析表明，TaUAM3基因编码的氨基酸与其它单子叶植物UDP‑Ara变位酶基因编码的氨基酸具有较高的同源性。实时定量PCR分析表明，TaUAM3在小麦根、茎、叶和穗部均有表达。植物激素SA、MeJA、ABA和ETH及NaCL盐胁迫均能诱导该基因的表达量迅速增加，表明TaUAM3可能参与了激素信号转导途径以及对盐胁迫的响应。本发明为深入探讨UDP‑Ara变位酶基因在植物响应逆境胁迫中的作用及分子机制提供了理论依据。

关键词：变位酶氨基酸基因基因编码盐胁迫生物信息学分析序列分析结果实时定量PCR 氨基酸序列单子叶植物核苷酸序列开放阅读框编码基因分子机制激素信号逆境胁迫植物激素植物响应表达量同源性小麦根穗部转导诱导小麦响应分析

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植物感病相关蛋白TaCIPK14在调控植物条锈病抗性中的应用

植物感病相关蛋白TaCIPK14在调控植物条锈病抗性中的应用

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作者：郭军何付新康振生柏星轩卢羽茜王炎峰 712100 陕西省咸阳市西北农林科技大学植物保护学院404室

本发明公开了一种植物感病相关蛋白TaCIPK14在调控植物条锈病抗性中的应用。本发明提供如下a1)‑a3)中任一种物质在调控植物条锈病抗性中的应用；a1)蛋白TaCIPK14；a2)编码蛋白TaCIPK14的核酸分子；a3)含有编码蛋白TaCIPK14的核酸分子的... 详细信息

标准号: CN113969270A

本发明公开了一种植物感病相关蛋白TaCIPK14在调控植物条锈病抗性中的应用。本发明提供如下a1)‑a3)中任一种物质在调控植物条锈病抗性中的应用；a1)蛋白TaCIPK14；a2)编码蛋白TaCIPK14的核酸分子；a3)含有编码蛋白TaCIPK14的核酸分子的重组载体、表达盒、重组微生物或重组转基因植物细胞系；本发明的TaCIPK14在小麦与条锈菌互作过程中表现下调表达趋势，编码的蛋白在细胞质、细胞膜和细胞核中均有分布。本发明的抑制TaCIPK14蛋白质的表达可以降低植物的条锈病感病性增强抗病性，将在培育条锈病抗性增强的植物育种中发挥重要的作用。

关键词：条锈病蛋白编码蛋白调控植物核酸分子抗性植物育种转基因植物细胞系抗病性细胞膜细胞质细胞核重组微生物抗性增强重组载体表达盒感病性条锈菌种植物蛋白质应用下调小麦培育表现

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一种通过基因组编辑提高小麦赤霉病抗性的方法

一种通过基因组编辑提高小麦赤霉病抗性的方法

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作者：郭军何付新康振生孙慧琳柏星轩王策王炎峰 712100 陕西省咸阳市西北农林科技大学植物保护学院404室

标准号: CN114875062A

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