[發明專利]一種水稻類病斑突變體基因SCYL2及其應用

有效

• 申請號: 202110972995.8
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113637684B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 儲黃偉;曹黎明;程燦;周繼華;牛付安;孫濱
• 申請（專利權）人: 上海市農業科學院
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 黎雙華

本發明公開了一種水稻類病斑突變體基因SCYL2，所述水稻類病斑突變體基因SCYL2的核苷酸序列是SEQ?ID?No.1所示的核苷酸序列中通過添加、替換或缺失一個或幾個堿基生成的核苷酸序列，其編碼的蛋白能夠調控水稻類病斑形成。SCYL2基因的突變激活水稻中抗病相關基因的表達，對稻瘟病和白葉枯病的抗性顯著增強。該基因的發現和克隆為水稻抗稻瘟病和白葉枯病抗性育種提供了新的基因資源。

技術領域

本發明涉及水稻育種技術領域，尤其涉及一種水稻類病斑突變體基因及其在?水稻抗稻瘟病和白葉枯病抗性育種上的應用。

背景技術

植物類病斑突變體(Lesion?mimic?mutant，LMM)是指在沒有遭受病原物侵?染條件下在植物的葉片或葉鞘上自發形成壞死病斑的一類突變體。

研究發現，類病斑突變體上形成病斑的生理生化過程與植物在收到病原物侵?染時發生超敏反應(hypersensitive?response，HR)時非常相似。超敏反應發?生時，受病原物侵染的部位以及周圍的寄主細胞會發生細胞程序性死亡?(Programmed?cell?death，PCD)，形成壞死斑，以限制病原物的進一步蔓延。?絕大多數類病斑突變體除了形成類病斑之外，還會激活植物抗病相關基因的組成?型表達，并且伴隨著植物抗病能力的增強。因此，對類病斑突變體形成機制、相?關調控因子的研究，具有重要的意義。

近年來，隨著分子生物學的發展，已經發現了數十個水稻類病斑突變體基因，?這些基因為今后應用基因工程手段培育抗病性更好的水稻品種積累了豐富的基?因資源。然而，目前已知這些基因相較于整個水稻抗病反應調控網絡來說還只是?冰山一角，還有許多未知的部分需要進一步研究。

發明內容

本發明提供了一個新的控制水稻類病斑形成的基因SCYL2。這個基因的突變?使水稻產生類病斑的表型，激活水稻抗病相關基因的表達，并使水稻對稻瘟病和?白葉枯病的抗性顯著增強。

本發明第一個目的是提供一種水稻類病斑突變體基因SCYL2，其特征在?于，所述水稻類病斑突變體基因SCYL2的核苷酸序列是SEQ?ID?No.1所示的核?苷酸序列中通過添加、替換或缺失一個或幾個堿基生成的核苷酸序列，其編碼的?蛋白能夠調控水稻類病斑形成。

進一步地，所述水稻類病斑突變體基因SCYL2的編碼序列(CDS)是SEQ?ID?No.2所示的核苷酸序列中通過添加、替換或缺失一個或幾個堿基生成的核苷?酸序列。

進一步地，所述水稻類病斑突變體基因SCYL2的核苷酸序列是在SEQ?ID?No.1所示的核苷酸序列中缺失TTATCACCTGGT生成的核苷酸序列。

進一步地，所述水稻類病斑突變體基因SCYL2的編碼序列(CDS)是SEQ?ID?No.2所示的核苷酸序列中缺失TTATCACCTGGT生成的核苷酸序列。

本發明的第二個目的是提供一種水稻類病斑突變體基因SCYL2在培育抗病?植物品種中的應用，其特征在于：所述水稻類病斑突變體基因SCYL2為上述任?一所述突變體基因，所述植物為水稻，所述抗病是抗稻瘟病菌和白葉枯病菌。

本申請發明人從粳稻品種秀水134為遺傳背景的輻照誘變的突變體庫中篩選?到了一個類病斑突變體，該突變體類病斑的形成依賴光照，在病斑形成過程中發?生類似過敏反應的細胞壞死。通過圖為克隆的方法，發現這個突變體中的位于1?號染色體上的基因LOC_Os01g42950的第4個外顯子發生了12個堿基?(TTATCACCTGGT)的缺失。LOC_Os01g42950基因編碼一個與動物中?SCY1-LIK2(SCYL2)基因同源，因此將這個突變體命名為是scyl2。在scyl2突變?體中，與抗病相關的基因OsPR1a、OsPR1b、OsPR4、OsPAL3、OsAOS2、OsWRKY45和OsJAmyb的表達量相對于野生型秀水134顯著增加，并且scyl2突變體對稻瘟病?和白葉枯病的抗性比野生型秀水134顯著增強。