[發明專利]一種抗病蟲害相關基因及其應用

有效

• 申請號: 201910242246.2
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN111826364B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 苗雪霞;王美玲;時振英
• 申請（專利權）人: 中國科學院分子植物科學卓越創新中心
• 主分類號: C12N9/12
• 分類號: C12N9/12;C12N15/54;C12N15/82;C12N5/10;A01H5/00;A01H5/12;A01H5/10;A01H6/46
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳靜

本發明涉及一種抗病蟲害相關基因及其應用。本發明揭示了來自禾本科植物的一種新型基因，命名為OsRLCK239.1，其具有調整植物的株型性狀、提高植物抵抗病蟲害的能力的作用。本發明可應用于植物的品種改良。

技術領域

本發明屬于分子生物學及植物學領域，更具體地，本發明涉及一種抗病蟲害相關基因及其應用。

背景技術

糧食作物的病蟲害一直是威脅糧食生產安全最嚴重的因素，培育抗病蟲害的作物品種意義重大。

胞質內受體激酶(RLCK)是缺少胞外結合配體結構域的受體類激酶，大多數胞質內受體激酶僅含有Ser/Thr激酶結構域，而其他胞質內受體激酶還含有LRR，EGF，WD40或跨膜結構域。擬南芥和水稻中分別有149和379個胞質內受體激酶；在序列同源性的基礎上，擬南芥和水稻胞質內受體激酶分為17個亞組。胞質內受體激酶已經成為一類主要的信號蛋白，可以響應生物或者非生物脅迫，也參與到植物生長發育的多個環節中。通過與免疫受體類激酶(Receptor-like Kinases，RLKs)相關聯，胞質內受體激酶調節多個下游信號節點以協調植物對微生物病原體復雜的防御反應。在眾多胞質內受體激酶成員中VII和XII亞族內的成員被研究的相對較多，主要參與PTI、ETI和油菜素內脂(Brassinolide，BR)信號通路中，水稻中還沒有此類酶的研究。

在糧食作物水稻中，預測有120個胞質內受體激酶可以參與到生物與非生物脅迫中，目前胞質內受體激酶VIIa亞族組成員參與防御植物病害的研究較多。水稻胞質內受體激酶VIIa亞族中的OsRLCK57、OsRLCK107、OsRLCK118、OsRLCK176和OsRLCK102都可以負向調節BR信號，正向調節XA21介導的對黃單胞菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae，Xoo)的抗性，而抗病機制主要是通過正向調節幾丁質和肽聚糖(PGN)誘導的PTI免疫應答，包括活性氧生成，防御基因表達。下調OsRLCK55或者OsRLCK185的植株對Xoo更敏感；OsRLCK278(BROAD-SPECTRUM RESISTANCE 1，BSR1)屬于RLCK-VIIb成員，可正向調節白葉枯和稻瘟病的抗性，最近被證明是具有酪氨酸和絲氨酸/蘇氨酸雙重磷酸化能力的激酶。水稻中還沒有RLCK參與ETI免疫途徑的報道。

禾本科植物的病蟲害一直是威脅糧食生產安全最嚴重的因素，培育抗病蟲害的植物品種意義重大。田間環境復雜，植物同時面臨多種病蟲的侵害，植物品種最理想的性狀應該是抗逆和保證產量，所以在研究中農藝性狀與抗逆性狀都應該被考慮。本領域中亟待對于植物進行農藝性狀與抗逆性狀改良有用的研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種抗病蟲害相關基因及其應用。

在本發明的第一方面，提供一種OsRLCK239.1或其同源物或其上調劑的用途，用于：提高植物抵抗病蟲害的能力或制備抵抗病蟲害能力提高的植物；或改良植物的株型性狀或制備株型改良的植物。

在一個優選例中，所述的病蟲害包括：細菌；較佳地，所述的細菌包括：白葉枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae，Xoo)，細菌性條斑病病菌(Xanthomonas oryzaepv.Oryzicola，oc)、水稻細菌性褐斑病病菌(Pseudomonas syringae pv.syringae VanHoll)及水稻細菌性基腐病病菌(Erwinia chrysanthemi pv.zeae(Sabet)Victria)等。

在另一優選例中，所述的病蟲害包括：昆蟲；較佳地，所述的昆蟲為半翅目昆蟲；更佳地為飛虱科昆蟲，如褐飛虱(Nilaparvata lugens)，白背飛虱(Sogatella furcifera)和灰飛虱(Lalielphax striatellus)；更佳地，OsRLCK239.1或其同源物通過降低昆蟲的取食量而提高植物抵抗病蟲害的能力。