[發明專利]lncRNA17978在水稻抗病性改良中的應用

有效

• 申請號: 202011284830.3
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112322622B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 陳華民;胡積祥;趙秀香;曹雅倩;朱秀梅;余超;楊鳳環
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院植物保護研究所
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/82;A01H1/02;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 劉丹

本發明涉及作物抗病品種培育，具體涉及lncRNA17978在水稻抗病性改良中的應用。本發明提供一種獲得抗病性改良的水稻品種的方法，包括：在水稻受體材料中過量表達MIR396e的反義核苷酸序列，或降低水稻受體材料中lncRNA17978的轉錄水平，或敲除水稻受體材料中的lncRNA17978，獲得轉基因水稻植株。AS?MIR396e過表達或lncRNA17978轉錄水平降低增強了植株對水稻白葉枯病的抗性水平。

技術領域

本發明涉及作物抗病品種培育，具體涉及lncRNA17978在水稻抗病性改良中的應用。

背景技術

水稻是世界最主要的主糧作物之一，近50％的世界人口以稻米為主糧。水稻在整個生長期都面臨著植物病害的潛在危害，包括細菌病害、真菌病害和病毒病害。水稻白葉枯病是由稻黃單胞菌稻致病變種(Xanthomonas oryzae pv oryzae，Xoo)引起的水稻最重要的細菌病害，通常造成減產10％-30％，嚴重的達到50％-70％甚至絕收。解決作物抗病性的最根本途徑是培育抗病品種，而制約抗病品種培育的關鍵因素就是抗性資源的匱乏。隨著生物技術的發展，抗性資源的利用從單一的利用正調控抗性的調控因子或基因，又逐漸擴展到了對負調控抗性的調控因子或基因的利用。通過RNAi、反義技術、CRISPR(clusteredregularly interspaced short palindromic repeats)等技術都可以阻斷或減弱抗性負調控因子的作用，從而達到提高植物抗病性的目的。

生物體內除了擁有大量編碼蛋白質的基因序列外，還存在著大量的非編碼的RNA序列(noncoding RNA，ncRNA)，具有調控作用的ncRNA包括小干涉RNA(siRNA)、microRNA(miRNA)、Piwi-interacting RNA(piRNAs)以及長鏈非編碼RNA(Long non-coding RNA，lncRNA)。隨著測序技術的快速發展，大量的lncRNA序列被挖掘出來，但是對這些lncRNA的生物學功能研究得相對較少。有研究報道lncRNA在動物體內參與了X染色體沉默、基因組印記以及染色質修飾、轉錄激活、轉錄干擾、核內運輸等多種重要調控過程；在植物體內，lncRNA參與了植物應對冷害、干旱脅迫的適應性調控，但目前對絕大部分lncRNA的功能仍然是不清楚的。

發明內容

我們發現降低lncRNA17978的轉錄水平能夠顯著提高水稻對白葉枯病的抗性，過表達lncRNA17978則導致一系列防衛反應基因如PR1a、PR1b、PR2、PR3、PR5以及WRKY45等的顯著下調表達，表明lncRNA17978負調控水稻的抗病性。

基于此，本發明提供一種獲得抗病性改良的水稻品種的方法，其包括：在水稻受體材料中過量表達MIR396e的反義核苷酸序列，或降低水稻受體材料中lncRNA17978的轉錄水平，或敲除水稻受體材料中的lncRNA17978，獲得轉基因水稻植株。

在一些實施例中，所述MIR396e的核苷酸序列如SEQ ID NO：3所示。

在一些實施例中，向水稻受體材料中轉入過量表達核苷酸序列如SEQ ID NO：4所示的基因片段的過表達載體，獲得轉基因水稻植株。

在一些實施例中，所述過表達載體通過農桿菌介導到水稻受體材料中。

在一些實施例中，所述水稻受體材料為日本晴(Oryza sativaL.cv.Nipponbare)。

在一些實施例中，所述lncRNA17978在水稻基因組中的位置為第10號染色體5651781～5652575bp。

在一些實施例中，所述水稻受體材料中的lncRNA17978的核苷酸序列如SEQ IDNO：1所示。

在一些實施例中，通過CRISPR、RNAi或反義序列的方法來降低水稻受體材料中lncRNA17978的轉錄水平或敲除水稻受體材料中的lncRNA17978。