[發明專利]一種稻曲病菌基因UvGHF1及其在水稻抗病中的應用

在審

• 申請號: 202210927408.8
• 申請日: 2022-08-03
• 公開（公告）號: CN115161337A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 趙丹;孫文獻;鄒佳營;李大勇;邱姍姍;南楠;楊翠;江春泉;于思文
• 申請（專利權）人: 吉林農業大學
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46;C12N15/56
• 代理公司: 徐州君擷知識產權代理有限公司 32673
• 代理人: 李杰

1.一種稻曲病菌基因UvGHF1及其在水稻抗病中的應用，其特征在于，用InterPro和Pfam網站對UvGHF1的結構域進行預測，稻曲病菌UvGHF1蛋白包含N端信號肽(SignalPeptide)和糖苷水解酶GH42結構域，異源表達稻曲病菌基因UvGHF1的轉基因水稻提高了對稻曲病、稻瘟病和白葉枯病的抗性。

2.根據權利要求1所述的一種稻曲病菌基因UvGHF1及其在水稻抗病中的應用，其特征在于：Phyre2在線同源建模預測分析表明，UvGHF1含有糖苷水解酶GH42結構域，以嗜熱棲熱菌(Thermus thermophilus)β-半乳糖苷酶晶體結構1KWG為模板，構建了UvGHF1蛋白同源三維結構模型。

3.根據權利要求1或2所述的一種稻曲病菌基因UvGHF1及其在水稻抗病中的應用，其特征在于：構建異源表達UvGHF1基因的轉基因水稻株系，利用pTA7001植物表達載體，將全長UvGHF1克隆到載體中，通過農桿菌介導轉化法，獲得了地塞米松(Dexamethasone，DEX)誘導表達的UvGHF1日本晴轉基因株系；潮霉素抗性作為轉基因的抗性標記使用；在1/2MS培養基中加入潮霉素，可以篩選出轉化子；由于FLAG與UvGHF1為融合蛋白，所以用FLAG抗體檢測UvGHF1蛋白的表達情況；10μM DEX處理轉基因水稻和野生型水稻16小時后，Western-blot結果顯示，UvGHF1蛋白在17SD6和17SD27轉基因植株中都能表達，且在無誘導情況下或野生型中沒有基礎表達背景，因此獲得2個異源表達UvGHF1基因的轉基因T3代純合株系(17SD6和17SD27)。

4.根據權利要求3所述的一種稻曲病菌基因UvGHF1及其在水稻抗病中的應用，其特征在于：稻曲病菌在水稻抽穗前從水稻花器侵入，發病后期有大量的厚垣孢子形成，將被侵染的花絲包裹后形成稻曲球。使用10μM DEX處理轉基因水稻和日本晴野生型，處理16小時后，通過人工注射接種稻曲病菌懸浮液，接種后28天拍照觀察發現，DEX處理后的轉基因水稻中的稻曲球數量顯著低于日本晴野生型，結果表明，異源表達UvGHF1的轉基因水稻提高了對稻曲病抗性。

5.根據權利要求4所述的一種稻曲病菌基因UvGHF1及其在水稻抗病中的應用，其特征在于：使用10μM DEX處理轉基因水稻和日本晴野生型，處理16小時后，通過噴霧接種法接種稻瘟病菌孢子懸浮液，接種7天后，拍照并提取發病葉片中水稻與稻瘟菌DNA，通過分子檢測與分析真菌生物量發現，DEX處理后的轉基因水稻中的稻瘟菌生物量顯著低于日本晴野生型，結果表明，異源表達UvGHF1的轉基因水稻的提高了對稻瘟病的抗性。

6.根據權利要求4或5所述的一種稻曲病菌基因UvGHF1及其在水稻抗病中的應用，其特征在于：使用10μM DEX處理轉基因水稻和日本晴野生型，處理16小時后，通過剪葉法接種白葉枯菌懸浮液，接種14天后，拍照并測量病斑長度，結果顯示，DEX處理后的轉基因水稻中的病斑長度顯著低于日本晴野生型，表明異源表達UvGHF1的轉基因水稻提高了對白葉枯病的抗性。