本发明属于基因工程，涉及条锈菌效应蛋白及其编码基因在植物育种或创制中的应用。
背景技术：
1、由小麦条锈菌引起的小麦条锈病是一类严重威胁小麦生产的病害。因此，完善小麦条锈病防控措施，保障粮食安全生产成为农业生产中亟待解决的迫切需求。小麦条锈菌在侵染小麦的过程中会形成一种高度分化的特异性侵染结构-吸器，对小麦条锈菌吸器、孢子和芽管等进行转录组测序分析，发现了大量的效应蛋白并且证明吸器对于小麦条锈菌的生长和致病性有必不可少的作用。小麦条锈菌可以利用吸器从寄主中获取自身所需要的营养，比如有研究发现吸器分泌的蔗糖酶可以分解寄主蔗糖为自身糖吸收过程提供己糖以满足自身生长发育需要，并且可以向寄主中分泌毒性因子来影响植物的免疫反应，有研究发现小麦条锈菌分泌的pst-milr1具有植物mirna的功能，通过干扰寄主小麦的重要抗病基因来调控寄主的免疫反应。目前种植抗性品种是防控小麦条锈病最为经济、环保和有效的一种方法，但由于大面积种植单一品种，加上小麦条锈菌易变异的特性使得小麦抗病品种“丧失”抗性，造成小麦条锈病大流行，持续威胁着全球小麦生产的安全。因此，阐明小麦条锈菌的变异及其致病机制对于持久防治条锈病策略的制定具有重要意义。设计新型抗病虫育种材料，将极大地减少化学农药的喷施，为发展绿色农业奠定基础。小麦条锈菌会借助其特有的吸器结构向小麦分泌效应蛋白来增强自身侵染和定殖能力，鉴定病原菌重要或关键效应蛋白基因并解析其参与调节寄主的免疫反应机理是热点科学问题，研究小麦条锈菌效应蛋白可以加深本领域技术人员对小麦条锈菌与小麦之间互作的认知，同时可以为本领域技术人员理解小麦条锈菌的变异机制和致病机制奠定基础，这对于开发新的小麦条锈病持续有效的防治策略具有重要的意义。
技术实现思路
1、小麦条锈菌在侵染小麦的过程中通过吸器向寄主中分泌效应蛋白来促进其侵染。本发明的目的在于提供条锈菌效应蛋白及其编码基因在植物育种或创制中的应用，旨在丰富本领域技术人员对小麦条锈菌效应蛋白抑制植物免疫反应的新认知，为选育和创制优良抗条锈病的种质材料提供理论认知和基因选择。
2、为了完整无异议地理解本发明的技术方案，需要补充说明的是，本发明所述条锈菌效应蛋白pst9653的编码基因用倾斜字体“ pst9653”表示，所述条锈菌效应蛋白pst9653用非倾斜字体“pst9653”表示。当然，本领域普通技术人员可以根据本发明的记载，清楚、完整地理解相关基因及其编码蛋白的含义与表述。
3、一方面，本发明涉及条锈菌效应蛋白pst9653在植物育种或创制中的应用，所述条锈菌效应蛋白pst9653的氨基酸序列如seq id no：1所示，所述条锈菌效应蛋白pst9653的信号肽具有分泌功能，所述条锈菌效应蛋白pst9653抑制寄主植物的免疫功能。
4、seq id no：1具体如下所示，
5、mnttlyallslavatlsvgavgqtnqcqfyasvgvkgytcnerpdiicsegcksfvtmtgcvltqypkkpattelctvgygrdtaafkacltsqgafrcngtstgqatcsgcvprgdvtwan。
6、进一步地，在本发明提供的应用中，所述条锈菌效应蛋白pst9653由基因 pst9653编码。
7、进一步地，在本发明提供的应用中，基因 pst9653的核苷酸序列如seq id no：2所示。
8、seq id no：2具体如下所示，
9、atgaacaccactctttacgctctcctttcgcttgctgtcgctaccctcagcgtcggagctgttggtcagaccaaccaatgccaattctacgcttcagtaggagttaaaggatacacctgcaacgaacgacccgacatcatctgctccgaaggttgcaagtcattcgttaccatgaccggatgcgttcttactcagtaccctaagaagccggccaccaccgagctttgcaccgttggctacggacgtgacactgccgctttcaaggcctgtctcactagccaaggcgccttccgttgcaacggtacttccaccggacaagcgacttgctccggttgcgttcccagaggcgatgtcacctgggctaattga。
10、进一步地，在本发明提供的应用中，所述基因 pst9653在条锈菌侵染小麦后上调表达。
11、进一步地，在本发明提供的应用中，过表达所述基因 pst9653降低所述寄主植物对条锈菌的抗性。
12、进一步地，在本发明提供的应用中，沉默所述基因 pst9653提高所述寄主植物对条锈菌的抗性。
13、进一步地，在本发明提供的应用中，沉默所述基因 pst9653的特异性沉默片段具有如seq id no：3所示的核苷酸序列。
14、seq id no：3具体如下所示，
15、ggatgcgttcttactcagtaccctaagaagccggccaccaccgagctttgcaccgttggctacggacgtgacactgccgctttcaaggcctgtctcactagccaaggcgccttccgttgcaacggtacttccaccggacaagcga。
16、进一步地，在本发明提供的应用中，所述条锈菌效应蛋白pst9653抑制小鼠促凋亡因子bax诱导的细胞坏死反应。
17、进一步地，在本发明提供的应用中，所述寄主植物为小麦。
18、进一步地，在本发明提供的应用中，所述条锈菌效应蛋白pst9653与所述寄主植物的过氧化氢酶tacat3发生互作。
19、本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本发明的编码条锈菌效应蛋白pst9653的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本发明分离得到的基因 pst9653的核苷酸序列75%或者更高同一性的核苷酸，只要编码条锈菌效应蛋白pst9653且具有相同功能，均是衍生于本发明的核苷酸序列并且等同于本发明的序列。
20、这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本发明的编码seq id no：1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的核苷酸序列具有75%或更高，或85%或更高，或90%或更高，或95%或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比（%）表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。
21、上述75%或75%以上同一性，可为80%、85%、90%或95%以上的同一性。
22、本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如基因 pst9653表达盒的方式得到用于沉默基因 pst9653的产品，所述的含有编码条锈菌效应蛋白pst9653的核酸分子的表达盒（基因 pst9653表达盒），是指能够在宿主细胞中表达条锈菌效应蛋白pst9653的dna，该dna不但可包括启动基因 pst9653转录的启动子，还可包括终止基因 pst9653转录的终止子。进一步，所述表达盒还可包括增强子序列。可用于本发明的启动子包括但不限于：组成型启动子；组织、器官和发育特异的启动子及诱导型启动子。合适的转录终止子包括但不限于：农杆菌胭脂碱合成酶终止子（nos终止子）、花椰菜花叶病毒camv 35s终止子、tml终止子、豌豆rbcs e9终止子和胭脂氨酸和章鱼氨酸合酶终止子。
23、可用现有的表达载体构建含有所述基因 pst9653表达盒的重组载体。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。如pahc25、pbin438、pcambia1302、pcambia2300、pcambia2301、pcambia1305、pcambia1300、pbi121、pcambia1391-xa或pcambia1391-xb（cambia公司）等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mrna加工或基因表达的dna片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mrna前体的3´端，如农杆菌冠瘿瘤诱导（ti）质粒基因（如胭脂碱合成酶基因nos）、植物基因（如大豆贮存蛋白基因）3´端转录的非翻译区均具有类似功能。使用本发明的基因构建植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是atg起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因（gus基因、萤光素酶基因等）、抗生素的标记基因（如赋予对卡那霉素和相关抗生素抗性的nptii基因，赋予对除草剂膦丝菌素抗性的bar基因，赋予对抗生素潮霉素抗性的hph基因，和赋予对氨甲喋呤抗性的dhfr基因，赋予对草甘磷抗性的epsps基因）或是抗化学试剂标记基因等（如抗除莠剂基因）、提供代谢甘露糖能力的甘露糖-6-磷酸异构酶基因。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。
24、上述载体或表达载体可为质粒、黏粒、噬菌体或病毒载体。
25、上述微生物可为酵母、细菌、藻或真菌，如农杆菌。
26、上述转基因植物细胞系均不包括繁殖材料。
27、上述抗病性为抗小麦条锈病。
28、与现有技术相比，本发明提供的技术方案至少具备以下有益效果或优点：
29、（1）本发明提供的条锈菌效应蛋白pst9653是在小麦条锈菌中首次报道的一个可以直接靶向寄主与活性氧清除相关的过氧化氢酶tacat3基因从而调控植物免疫的效应蛋白。借助寄主小麦创制条锈菌效应蛋白pst9653的沉默植株，在条锈菌侵染小麦时抑制该效应蛋白的表达，接种条锈菌亲和性生理小种cyr31，会导致沉默植株产孢量大幅度降低，且免疫性坏死细胞增加。
30、（2） pst9653转基因植株对小麦条锈菌表现出抗性，因此，可以利用该条锈菌效应蛋白pst9653创制抗锈病的小麦品系，为小麦抗条锈品种的培育提供了优良材料。
31、（3）本发明提供的效应蛋白基因在不同小种中非常保守，为创制具有持久性、广谱性抗病小麦品种奠定基础。同时，对新型生物防治药物的靶标研究具有重要参考意义。
1.条锈菌效应蛋白pst9653在植物育种或创制中的应用，其特征在于，所述条锈菌效应蛋白pst9653的氨基酸序列如seq id no：1所示，所述条锈菌效应蛋白pst9653的信号肽具有分泌功能，所述条锈菌效应蛋白pst9653抑制寄主植物的免疫功能。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述条锈菌效应蛋白pst9653由基因pst9653编码。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，基因pst9653的核苷酸序列如seq id no：2所示。
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述基因pst9653在条锈菌侵染小麦后上调表达。
5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，过表达所述基因pst9653降低所述寄主植物对条锈菌的抗性。
6.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，沉默所述基因pst9653提高所述寄主植物对条锈菌的抗性。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，沉默所述基因pst9653的特异性沉默片段具有如seq id no：3所示的核苷酸序列。
8.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述条锈菌效应蛋白pst9653抑制小鼠促凋亡因子bax诱导的细胞坏死反应。
9.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述寄主植物为小麦。
10.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述条锈菌效应蛋白pst9653与所述寄主植物的过氧化氢酶tacat3发生互作。
