小麦茎基腐病调控基因TaChit1及其应用

本发明涉及分子辅助育种，特别是涉及小麦茎基腐病调控基因

tachit1及其应用。

背景技术：

1、小麦茎基腐病（fusarium crown rot, fcr）是由多种镰孢菌引起的一种全球性土传病害，其发生不但给小麦造成严重的产量损失和经济损失，在病害发生过程中还会产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol，don）、雪腐镰刀菌烯醇（nivalenol，niv）、玉米赤霉烯酮（zearalenone，zen）等毒素和次级代谢物，对食品和饲料产品存在不利影响，严重威胁人畜健康。近年来该病害药物防治效果欠佳，且污染严重。迄今尚未发现有小麦品种对茎基腐病表现为高抗或免疫。因此，在小麦茎基腐病研究中，通过发掘和利用优良抗病基因，探究抗病基因参与的调控途径，实现抗病基因聚合利用，对小麦茎基腐病抗病育种具有重要意义。

2、当前，对小麦茎基腐病的研究多集中在致病菌收集分离、材料抗性鉴定和抗病基因初步研究上。材料鉴定方面，截至目前，国内外尚未报道出对茎基腐病表现稳定高抗的小麦品种，部分品种只在小麦生长发育部分阶段表现中等抗性，且抗性不稳定。抗性位点定位方面，六倍体小麦的21条染色体都有报道包含小麦茎基腐病抗性qtl，这些位点中能被重复检测的分别位于2dl、3bl、5ds和6al染色体上，但这些位点往往只含有部分抗性，且抗性不稳定。抗病基因研究上，qi等（2024）研究发现，小麦受体蛋白激酶tarlk-6a可以和受体激酶taserk1-2d互作并增强下游抗病基因的表达来抑制假禾谷镰孢菌的生长以获得对小麦茎基腐病的抗性；yang等（2025）克隆了一个过氧化氢酶基因

tacat2，并验证了该基因在蛋白激酶tasnrk1α的辅助下通过清除植株体内活性氧来增强小麦茎基腐病抗性；zhang等（2025）研究指出，脯氨酸合成基因

tap5cs1可通过增强植株体内脯氨酸含量提高小麦对茎基腐病抗性。目前针对小麦茎基腐病的研究还处于抗病基因的初步探究上，进一步的抗病基因精细定位及其功能解析有待深入研究。

3、鉴于当前小麦茎基腐病抗病品种稀缺、抗性基因匮乏且机制不清，亟需挖掘新的有效抗病基因，并解析其调控机制，创制出广谱抗病且农艺性状优良的种质资源，实现更快捷、更有效的作物育种和改良方案。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供小麦茎基腐病调控基因

tachit1及其应用，以解决上述现有技术存在的问题。本发明提供一种小麦茎基腐病调控基因

tachit1、其编码蛋白及重组载体，并将其应用到小麦茎基腐病的抗病育种中，旨在解决当前小麦茎基腐病调控基因匮乏的问题，可为小麦抗病育种及茎基腐病防治提供更多的选择。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明技术方案之一，

tachit1基因或其编码的蛋白在提高植物对茎基腐病抗性中的应用。

4、本发明技术方案之二，含有tachit1基因的重组载体、表达盒或重组菌在提高植物对茎基腐病抗性中的应用，所述tachit1基因的核苷酸序列包含：

5、（a）如seq id no.1所示的基因组dna序列；或

6、（b）如seq id no.2所示的cds序列；或

7、（c）与（a）或（b）限定的序列具有至少85%以上同源性且编码相同功能蛋白的序列。

8、本发明技术方案之三，一种提高植物茎基腐病抗性的方法，包括在植物中过表达

tachit1基因，或提高其编码蛋白的表达量；

9、所述

tachit1基因的核苷酸序列包含：

10、（a）如seq id no.1所示的基因组dna序列；或

11、（b）如seq id no.2所示的cds序列；或

12、（c）与（a）或（b）限定的序列具有至少85%以上同源性且编码相同功能蛋白的序列；

13、所述

tachit1基因编码的蛋白具有如seq id no.3所示的氨基酸序列，或与seq idno.3具有至少85%同源性且具有几丁质酶活性的衍生蛋白。

14、本发明技术方案之四，

tachit1基因、其编码的蛋白或含有

tachit1基因的重组载体、表达盒或重组菌在培育植物茎基腐病抗性强的植物新品种中的应用，所述

tachit1基因的核苷酸序列包含：

15、（a）如seq id no.1所示的基因组dna序列；或

16、（b）如seq id no.2所示的cds序列；或

17、（c）与（a）或（b）限定的序列具有至少85%以上同源性且编码相同功能蛋白的序列；

18、所述

tachit1基因编码的蛋白具有如seq id no.3所示的氨基酸序列，或与seq idno.3具有至少85%同源性且具有几丁质酶活性的衍生蛋白。

19、本发明技术方案之五，一种培育植物茎基腐病抗性强的植物新品种的方法，包括以下步骤：将

tachit1基因导入目的植物，即得；

20、所述

tachit1基因的核苷酸序列包含：

21、（a）如seq id no.1所示的基因组dna序列；或

22、（b）如seq id no.2所示的cds序列；或

23、（c）与（a）或（b）限定的序列具有至少85%以上同源性且编码相同功能蛋白的序列。

24、基于上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

25、1. 本发明首次公开、并确认了一种新的小麦茎基腐病相关基因，命名为

tachit1，该基因位于小麦1d染色体上，其表达的蛋白可调控小麦对茎基腐病的抗性。

26、2. 本发明明确了小麦茎基腐病相关基因

tachit1的dna序列、cds序列和编码的蛋白序列，为小麦抗病育种的应用实践奠定了技术基础。

27、3. 本发明利用vigs技术首次对小麦茎基腐病相关基因

tachit1进行沉默，验证了

tachit1基因在小麦茎基腐病抗病育种中的作用。

28、4. 本发明通过农杆菌介导的幼胚转化体系构建

tachit1基因过表达株系，苗期抗性鉴定实验显示过表达植株病情指数显著降低，植株抗性明显增强，且不影响农艺性状。验证了

tachit1基因在育种中的应用潜力，为培育兼具抗病性与产量稳定性的小麦品种提供可靠技术路径。

29、5. 本发明有助于揭示小麦茎基腐病的分子遗传基础，同时对利用基因工程技术检测和改良小麦品种起到重要作用，为抗病、安全的小麦新品种选育提供了新途径。