[發明專利]一種培育廣譜抗細菌性條斑病水稻的方法及引物和表達盒

在審

• 申請號: 202011444103.9
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112522300A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 黃勝;倪哲;廖舟翔;金霞
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;C12N15/84;C12N15/113;C12N15/11;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 趙浩竹

本發明公開了一種培育廣譜抗細菌性條斑病水稻的方法及引物和表達盒，該方法包含：通過編輯OsSULTR3；6基因啟動子區，使位于OsSULTR3；6基因轉錄起始位點上游的第422位至第403位的靶標序列產生突變，獲得廣譜抗細菌性條斑病水稻；其中，所述靶標序列為如SEQ ID No.1所示的核苷酸序列。本發明的方法首次提出通過基因編輯育種構建抗細菌性條斑病水稻的方法，該方法基于CRISPR/Cas9系統編輯OsSULTR3；6基因啟動子區，獲得的抗病水稻無轉基因標記，培育的新品種與自然突變結果相似，可以廣泛應用于各種感病水稻的抗性育種，不受水稻品種限制，定向改變水稻特性，周期短，可控性高。

技術領域

本發明涉及一種培育廣譜抗細菌性條斑病水稻的方法，具體涉及一種培育廣譜抗細菌性條斑病水稻的方法及引物和表達盒。

背景技術

由稻黃單胞菌屬條斑病致病變種(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola，以下簡稱Xoc)引起的水稻細菌性條斑病，是危害水稻生產的重要細菌性病害之一。該病在我國秦嶺、淮河以南稻區普遍發生，較為嚴重時可造成40％-60％的水稻減產，目前是我國檢疫性病害。現在農業生產中主要還是依賴農藥來防治該病，但使用農藥防治只能暫時減輕細菌性條斑病的危害，且成本高、污染重、安全性低。病菌長期面對藥劑壓力必定會發生變異，使農藥效果降低。通過選育抗性品種才是防治細菌性條斑病最經濟有效的手段，但關于抗細菌性條斑病的水稻鮮有報道。

隨著對黃單胞菌的研究不斷深入，發現該菌屬致病主要通過一類重要的毒性因子轉錄因子類似效應蛋白(Transcription activator like effector，以下簡稱TALE)，TALE主要通過結合水稻感病基因啟動子區的EBE(TALE binding element，以下簡稱EBE)并誘導其下游的感病基因過表達，從而使水稻發病。有論文研究中表明Xoc的致病力主要依賴于Tal2g誘導OsSULTR3；6基因的過表達，在NCBI中已發布的全部Xoc毒力株的全序列中均含有毒力因子Tal2g的DNA序列，從而不難判斷出這些Xoc毒力株的主要毒力因子為Tal2g。突變感病基因啟動子區的EBE序列可導致TALE蛋白無法與EBE結合，從而降低細菌侵染時感病基因的表達水平，提高水稻的抗病性。

CRISPR/Cas9(Clustered Regularly Interspaced Short PalindromicRepeats/CRISPR associatedprotein 9，以下簡稱CRISPR/Cas9)基因編輯系統是近年來被廣泛用于各個物種的基因定點編輯技術。CRISPR/Cas9系統通過一條單鏈指導RNA(singleguide RNA，以下簡稱sgRNA)識別并結合特定基因序列并引導Cas9蛋白對其進行切割使基因斷裂，最后通過細胞的DNA損傷修復機制在該位點引入突變。目前尚無運用該技術編輯水稻OsSULTR3；6基因啟動子區構建抗病水稻的報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種培育廣譜抗細菌性條斑病水稻的方法及引物和表達盒，基于CRISPR/Cas9系統編輯OsSULTR3；6基因啟動子區，獲得抗細菌性條斑病水稻。

為了達到上述目的，本發明提供了一種培育廣譜抗細菌性條斑病水稻的方法，該方法包含：通過編輯OsSULTR3；6基因啟動子區，使位于OsSULTR3；6基因轉錄起始位點上游的第422位至第403位的靶標序列產生突變，以獲得廣譜抗細菌性條斑病水稻；其中，所述靶標序列為如SEQ ID No.1所示的核苷酸序列；所述突變為SEQ ID No.1所示的核苷酸序列中第4位的G堿基缺失。