[發明專利]一種提升水稻穗期高溫耐受性的MAP3K-19基因及其編碼得到的蛋白和應用

有效

• 申請號: 202010953189.1
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN111909912B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 陳薇蘭;陳非凡;樊世軍;范文星;袁華;涂斌;馬炳田;王玉平;欽鵬;李仕貴
• 申請（專利權）人: 四川農業大學
• 主分類號: C12N9/12
• 分類號: C12N9/12;C12N15/54;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46;C12Q1/6895
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 何凡

本發明公開了一種提升水稻穗期高溫耐受性的MAP3K?19基因及其編碼得到的蛋白和應用。該基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其編碼的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本發明提供了一個新的水稻穗期耐高溫相關基因，為水稻耐高溫育種和水稻溫敏不育系的育種提供了新的遺傳資源。

技術領域

本發明屬于基因工程技術領域，具體涉及一種提升水稻穗期高溫耐受性的MAP3K-19基因及其編碼得到的蛋白和應用。

背景技術

近年來，世界各地稻區高溫熱害愈加頻繁，高溫相關研究也逐漸受到學者的重視，但由于作物耐熱性狀屬于復雜的數量性狀，且鑒定和評價指標較難統一，所以耐熱性遺傳研究進展較為緩慢(Zhao,C.等，2016)。目前水稻中耐高溫機理研究已報道與高溫相關基因主要涉及熱激蛋白家族、轉錄因子類、各種酶類等(Ai-Li Qu等,2013)。

在眾多信號通路中，MAPK信號通路是真核生物中極為保守和經典的三級激酶信號級聯途徑，由MAP3K-MAP2K-MAPK組成，其主要負責幫助生物體在受到外界脅迫時，通過依次磷酸化的級聯放大將細胞表面信號傳遞至胞內下游應答分子，最終調控下游基因表達對外界逆境做出響應(丁洋等，2009)。水稻中屬于該途徑的基因共很多，多數被報道參與逆境脅迫應答，如OsMPK15(Hong等，2019)、OsMPK6(Shen等,2010)負調控水稻的稻瘟病和白葉枯病抗性，OsMPK12、OsMPK17、OsMPK13負調控水稻的褐飛虱免疫反應(Hu等，2011)，OsMPK14受到高鹽、低溫等多種逆境脅迫誘導(梁衛紅等,2010)。至今為止，未有MAPK途徑基因參與高溫脅迫途徑的明確報道。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供一種提升水稻穗期高溫耐受性的MAP3K-19基因及其編碼得到的蛋白和應用，本申請從反向遺傳學的角度在水稻中首次解析了一個新的MAP3K基因MAP3K-19的生物學功能，并通過轉基因實驗證明該基因參與調控水稻抽穗期耐高溫的途徑，為水稻耐高溫育種和水稻溫敏不育系的育種提供了新的遺傳資源。

為實現上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種MAP3K-19基因在提升水稻穗期高溫耐受性中的應用，該基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

進一步地，該基因編碼的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

上述基因在水稻種質資源改良中的應用。

上述基因在培育溫敏不育系水稻中的應用。

一種含有上述基因的表達載體。

一種提升水稻抽穗期高溫耐受的制劑，包括上述蛋白。

一種基因芯片，包括用于檢測MAP3K-19基因的特異性引物，該特異性引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.3～4所示。

一種篩選穗期耐高溫水稻的試劑盒，包括如SEQ ID NO.3～4所示的特異性引物。

本發明的有益效果為：

1、本發明通過水稻中蛋白序列同源比對方式獲得可能的功能保守新基因，并運用CRISPR/Cas9系統在粳稻背景下將其敲除，結合新的高溫鑒定體系對其表型加以鑒定，最終提供了新的耐高溫相關基因，為水稻耐高溫研究提供了很好的研究基礎。

2、本發明基因屬于水稻中一個新的穗期耐高溫相關基因，為水稻耐高溫育種提供了新的遺傳資源。

3、本發明建立了較為成熟的穗期耐高溫鑒定程序和方法，為水稻耐高溫鑒定提供了科學的研究方法。

附圖說明

圖1為本發明實施例一中水稻中MAP3K家族蛋白進化樹分析；