[發(fā)明專利]控制水稻紋枯病抗性的OsSBR1基因及其RNA干擾片段的應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610250413.4
• 申請日: 2016-04-21
• 公開（公告）號: CN107304422A
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 瞿紹洪;袁正杰;畢冬玲;鄒小維;高曉慶;徐國娟;馬晨燕;何海燕;張玉;楊海河;曲海艷;趙建華
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/82;A01H5/00
• 代理公司: 浙江一墨律師事務(wù)所33252
• 代理人: 魯秦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及植物基因工程與作物育種領(lǐng)域，尤其是一種控制水稻紋枯病抗性的OsSBR1基因及其RNA干擾片段的應(yīng)用。

背景技術(shù)

水稻紋枯病是世界水稻三大病害之一。其病原物為立枯絲核菌(Rhizoctonia solani)，屬于土傳腐生真菌，寄主范圍廣泛。紋枯病菌侵染大田水稻始于分蘗期至抽穗期，從靠近水面的葉鞘開始，也可以危害葉片、莖稈甚至稻穗。發(fā)病水稻易倒伏，不抽穗，癟粒和空粒增多或出現(xiàn)白穗。輕者減產(chǎn)10％左右，嚴(yán)重的減產(chǎn)50％以上。目前，水稻紋枯病防控主要依靠代價高、污染大的藥劑防治和效率較低的栽培管理方法，除此之外沒有更有效的措施。推廣抗病或耐病水稻品種被認(rèn)為是防治紋枯病的理想辦法。國內(nèi)外研究者鑒定到一些中等抗(耐)病的水稻品種，如特青、Jasmine 85、鎮(zhèn)稻1號、鎮(zhèn)稻609、Pecos和YSBR1等。更多研究表明水稻紋枯病抗性呈數(shù)量性狀遺傳效應(yīng)，受QTL控制。目前尚未發(fā)現(xiàn)抗紋枯病主效基因(resistant gene，或R基因)。由于缺少抗紋枯病水稻種質(zhì)材料，至今還沒有高抗紋枯病水稻品種問世，紋枯病的流行態(tài)勢難以被遏制。

植物基礎(chǔ)抗性在抵御腐生型病原菌侵染的過程中扮演重要角色。水稻紋枯病菌是一種主要營腐生型生活方式的病原真菌，有一種觀點認(rèn)為，植物種質(zhì)資源中也許就不存在抵抗腐生菌的R基因。R基因的抗病作用往往是在病原菌侵染點引起植物細(xì)胞過敏性壞死，這可以限制活體型病原菌繼續(xù)侵染其它健康細(xì)胞，但是對于限制腐生菌侵染的作用有限。有研究表明，在植物抗病信號傳導(dǎo)途徑中，激發(fā)HR反應(yīng)的水楊酸信號(salicylic acid,SA)途徑被阻斷，對腐生型病原菌的抗病影響不大，而阻礙負(fù)責(zé)非生物脅迫信號傳導(dǎo)的茉莉酸(jasmonic acid,JA)和乙烯(ethylene,ET)信號途徑則嚴(yán)重影響寄主植物對腐生菌的抗性。因此，從水稻自身免疫體系出發(fā)，通過育種或轉(zhuǎn)基因技術(shù)，對基礎(chǔ)抗性基因進行調(diào)控，激發(fā)或增強植物免疫反應(yīng)，可望提高水稻紋枯病抗性。

植物體內(nèi)存在兩種免疫機制：由病原菌相關(guān)分子模式(pathogen-associated molecular pattern,PAMP)誘導(dǎo)的基礎(chǔ)免疫(PAMP-triggered immunity,PTI)以及效應(yīng)因子誘導(dǎo)的特異免疫反應(yīng)(effector triggered immunity,ETI)。PTI是由病原微生物表面的多糖、幾丁質(zhì)、鞭毛蛋白等誘導(dǎo)的一種非特異防衛(wèi)反應(yīng)。PTI早于ETI，與ETI相互補充，但又有不同。PTI抗病反應(yīng)比較緩慢、溫和，雖然不能根除病害，但是能夠延緩病情發(fā)展。PAMP往往是病原物進化過程中的保守序列，通過PAMP激發(fā)的PTI免疫途徑，在進化上也就比效應(yīng)因子激發(fā) 的ETI途徑(對應(yīng)于R基因抗性)更保守。PTI是植物抵御絕大部分病原微生物的免疫機制，表現(xiàn)為基礎(chǔ)抗性，具有廣譜和持久抗性特點。因此，PTI相關(guān)抗病基因，對于解析水稻抗紋枯病分子機理和進行育種應(yīng)用，均具有重要利用價值。

綜上所述，雖然水稻紋枯病的防控對于水稻生產(chǎn)非常重要，但是，目前生產(chǎn)實踐中尚未找到該病害的主效抗病基因，更未有高抗紋枯病水稻品種育成。鑒于PTI免疫途徑和基礎(chǔ)抗病反應(yīng)的重要性，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，研究紋枯病菌侵染過程中呈誘導(dǎo)表達(dá)的水稻PTI相關(guān)基因，可以篩選獲得具有紋枯病抗性的水稻基因。獲得的水稻抗病基因，可進一步用于解析水稻抗紋枯病的分子機理，創(chuàng)制抗紋枯病轉(zhuǎn)基因水稻，以及培育抗紋枯病水稻品種。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種OsSBR1基因的生物學(xué)功能，即在水稻中處于抑制表達(dá)條件下，具有對水稻紋枯病菌的抗病性。OsSBR1基因在RGAP(Rice Genome Annotation Project)、RAP-DB(Rice Annotation Project Database)中的位點分別是LOC_Os01g48000和Os01g0670100，在水稻粳稻亞種中，該基因全長cDNA在Genebank中的獲取號是GenBank:AK101461.1，在水稻秈稻亞種中，該基因編碼序列在秈稻9311的基因組數(shù)據(jù)庫中的獲取號是OsIBCD003597。

一種OsSBR1基因的RNA干擾片段(OsSBR1-RNAi片段)，其核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。