本发明属于生物，涉及小麦籽粒贮藏蛋白和淀粉含量相关的taada2蛋白及其应用。
背景技术：
1、小麦(triticun aestivum l.)是世界上重要的粮食作物之一，是世界上约40％人口的主要营养来源，为人类提供了约20％的能量。产量与品质的遗传改良是小麦育种的主要目标，小麦产量的高低与品质的好坏，直接影响居民的温饱与健康。随着生活水平的不断提高，人们对优质小麦的需求越来越高。
2、小麦籽粒主要由淀粉、蛋白质、脂质、膳食纤维等构成。
3、淀粉是小麦籽粒中最主要的储能物质，淀粉约占籽粒干重的65％～70％，其含量、组成及各组分的比例直接影响产量和食品加工品质。a型淀粉粒和b型淀粉粒的理化性质差异对面团、加工性能和成品质量有显著影响。淀粉的合成是一个复杂的过程，涉及从源组织转运蔗糖并将其转化为淀粉的过程，这些过程涉及多种酶。近年来，对于小麦淀粉合成调控机理的研究，主要集中在对淀粉合成相关酶类功能的解析，而对淀粉基因调控的研究相对较少。
4、小麦籽粒中含有8％～15％的蛋白质，根据蛋白质的溶解性质，可分为四类：球蛋白(溶于稀盐)、清蛋白(溶于水)、醇溶蛋白(溶于70％乙醇)和麦谷蛋白(溶于稀酸或稀碱)。其中球蛋白和清蛋白约占蛋白总量的10％–15％，面筋蛋白由醇溶蛋白和麦谷蛋白组成，约占蛋白总量的85％–90％。清蛋白和球蛋白，主要是各种酶及在植物生长和发育中起重要作用的抑制剂，属于可溶性蛋白。而面筋蛋白为贮藏蛋白的主要成分，它赋予面团吸水能力，粘性和弹性并影响小麦加工品质以及流变学特性，决定小麦独特的烘烤品质。小麦籽粒贮藏蛋白的含量和组成是决定小麦面粉加工品质的关键因素之一，同时，淀粉-谷蛋白的相互作用，也可以对小麦籽粒品质产生重要影响。因此，解析小麦籽粒淀粉和贮藏蛋白基因的调控机理以及两者的相互作用的关系十分重要。
5、在植物生长发育进程和环境响应过程中，表观遗传调控通过对相关基因转录的激活或抑制来扮演着重要角色。表观遗传学机制主要包括dna甲基化、组蛋白修饰、非编码rna等，这些机制在不改变dna序列的情况下，导致可遗传的表型变化的产生。其中，组蛋白修饰对于调解染色质状态和功能的作用是十分重要的，发生在组蛋白n-末端尾部的共价修饰中主要有甲基化、乙酰化、磷酸化和泛素化等。发生在组蛋白氨基酸末端赖氨酸残基上的乙酰化修饰是一类关键的表观遗传修饰，受到组蛋白乙酰转移酶与去乙酰化酶的动态调节。组蛋白乙酰化修饰不仅可以通过电荷中和来直接改变染色质结构，而且还可以为转录相关调控元件提供独特的结合位点、充当核小体表面上被特定蛋白质结构域识别的受体，进而影响核小体的结构和功能，极大地扩展核小体的信号传导能力并增强其对转录起始和延伸阶段的影响。gcn5是第一个被鉴定为在转录中起作用的组蛋白乙酰转移酶，对维持植物正常生长发育具有重要功能。
6、细胞中正常生长和转录激活不仅需要gcn5的hat结构域，还需要转录共激活因子ada2的参与。ada2(alteration/deficiency in activation 2)编码一个转录共激活因子，ada2和gcn5是转录相关复合体saga(spt-ada-gcn5-acetyltransferase)的重要组成部分。ada2特定于saga复合体的hat模块，ada2的sant结构域通过增强gcn5与乙酰辅酶a的结合来激活gcn5的hat活性，ada2在体外也被证明可以增强gcn5乙酰化能力。在拟南芥中，gcn5与ada及其他转录激活因子共同调控基因转录表达。在拟南芥中，atgcn5参与调控根、茎、叶、花和种子的发育过程，并且在光响应、耐冷调节、抗逆境胁迫中发挥着重要作用。在小麦中，tagcn5可以参与热胁迫、盐胁迫响应以及调控胚乳高分子量谷蛋白基因和淀粉基因表达，但是与其紧密相关的taada2在生长发育尤其是种子发育中的功能目前仍不清楚。通过实验室前期实验发现，与野生型fielder相比，taada2突变体籽粒变小、淀粉含量下降、千粒重降低、高分子谷蛋白含量下降，这表明taada2可能同时调控小麦产量性状和品质性状，同时，为taada2参与小麦籽粒发育的研究提供了新的可能性。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的在于提供小麦籽粒贮藏蛋白和淀粉含量相关的taada2蛋白及其应用。
2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、1、小麦籽粒贮藏蛋白和淀粉含量相关的taada2蛋白，即蛋白taada2-5b-hap2，其氨基酸序列如seq id no.3所示。
4、2、编码前述蛋白的基因，即基因taada2-5b-hap2，其核苷酸序列如seq id no.4所示。
5、3、前述taada2蛋白或其同源蛋白质在提高小麦籽粒贮藏蛋白和淀粉含量中的应用。
6、4、前述基因在提高小麦籽粒贮藏蛋白和淀粉含量中的应用。
7、5、前述taada2蛋白或其同源蛋白质在小麦育种中的应用。
8、6、前述基因在小麦育种中的应用。
9、7、用于检测前述基因的kasp分子标记专用引物，包括：
10、kasp-ada-l1：gaaggtgaccaagttcatgctggagatgttcaagggcaatgtca，如seq idno.5所示；
11、kasp-ada-l2：gaaggtcggagtcaacggattggagatgttcaagggcaatgtcg，如seq idno.6所示；
12、kasp-ada-c1：cgtcaccatatcataaaccgtat，如seq id no.7所示。
13、8、前述kasp分子标记专用引物在鉴定小麦品种中是否携带基因taada2-5b-hap2的应用。
14、9、一种鉴定小麦品种中是否携带基因taada2-5b-hap2的方法，具体步骤如下：
15、(1)从待测小麦品种中提取基因组dna，作为模板dna；
16、(2)利用前述kasp分子标记专用引物对模板dna进行pcr扩增，得到扩增产物；
17、(3)对pcr扩增产物进行基因分型，并读取分型后的数据。
18、作为优选的技术方案之一，步骤(2)中，pcr扩增的反应体系如下：模板dna 1μl，higeno 2×probe mix 4.0μl，引物0.1μl，双蒸水3μl。
19、作为优选的技术方案之一，步骤(3)中，利用bio-rad公司的cfx96tm荧光定量pcr仪以及北京嘉程生物科技有限公司的aqptm基因分型系统(aqp-001)进行kasp分析。
20、本发明的有益效果在于：
21、本发明在小麦品质相关基因挖掘鉴定基础上，从小麦中克隆到一个与组蛋白乙酰化转移酶tagcn5相互作用的基因taada2，该基因编码一个转录共激活因子，不仅能帮助tagcn5能够在体内行使组蛋白乙酰化功能，也在体外被证明可以增强tagcn5乙酰化能力。利用crispr-cas9系统获得了敲除taada2转基因材料，提取taada2敲除转基因株系的细胞核蛋白，蛋白免疫印迹实验(western blot)发现总h3k9乙酰化水平下降。对其功能进行深入的分析和鉴定，发现taada2的突变导致籽粒变小、淀粉含量和谷蛋白含量下降。通过对taada2敲除转基因株系与野生型授粉后25天胚乳进行rna-seq分析发现，taada2敲除转基因株系中大部分贮藏蛋白基因以及淀粉合成相关基因显著下调表达，进一步明确了taada2在小麦籽粒淀粉、贮藏蛋白合成过程中的作用，可能是影响小麦加工品质的重要基因。
22、利用448份小麦种质资源(包括383份现代栽培种和65份地方品种)，分析taada2的优良等位变异，在taada2-5b的编码区发现了2种单倍型，命名为taada2-5b-hap1和taada2-5b-hap2。与hap1相比，hap2分别在编码区的第532位，第538位氨基酸序列存在变异。为了鉴定不同单倍型是否对小麦产量产生影响，申请人考察了448份小麦种质资源的粒长、粒宽和千粒重。考种结果显示，携带hap1(n＝215)携带等位变异的小麦种质资源的粒长、粒宽和千粒重均显著低于携带hap2(n＝233)等位变异的小麦种质资源。这一结果表明，hap2可能是提高小麦粒重的优异等位变异类型。通过进一步分析，taada2-5b的2种单倍型在地方品种和现代栽培种中的分布存在差异。80.0％的地方品种含有hap1(ile532-arg538)，而57.4％的现在栽培品种含有hap2(val532-his538)，表明优异单倍型hap2在现代育种过程中已经被一定程度地选择。此外，成功开发了hap2的kasp标记，可用于小麦育种中的分子标记辅助选择。
1.小麦籽粒贮藏蛋白和淀粉含量相关的taada2蛋白，其特征在于，其氨基酸序列如seqid no.3所示。
2.编码前述蛋白的基因，其特征在于，其核苷酸序列如seq id no.4所示。
3.权利要求1所述taada2蛋白或其同源蛋白质在提高小麦籽粒贮藏蛋白和淀粉含量中的应用。
4.权利要求2所述基因在提高小麦籽粒贮藏蛋白和淀粉含量中的应用。
5.权利要求1所述taada2蛋白或其同源蛋白质在小麦育种中的应用。
6.权利要求2所述基因在小麦育种中的应用。
7.用于检测权利要求2所述基因的kasp分子标记专用引物，其特征在于，包括：
8.权利要求7所述kasp分子标记专用引物在鉴定小麦品种中是否携带基因taada2-5b-hap2的应用。
9.一种鉴定小麦品种中是否携带基因taada2-5b-hap2的方法，其特征在于，具体步骤如下：
