[發(fā)明專利]水稻OsNPR1基因及其在抗水稻條紋葉枯病中的應(yīng)用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202310055817.8
• 申請日: 2023-01-17
• 公開（公告）號: CN116121297A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫宗濤;張合紅;魏中艷;李雁軍;謝凱麗;陳劍平
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號: C12N15/84
• 分類號: C12N15/84;C12N15/66;C12N15/11;C12N15/29;C07K14/415;C12Q1/686;C12Q1/6895;A01H4/00;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 范盈

本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)基因技術(shù)領(lǐng)域及植物病毒病害防治領(lǐng)域，尤其涉及水稻水楊酸途徑重要調(diào)控因子OsNPR1基因在植物抗水稻條紋葉枯病中的應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)基因技術(shù)領(lǐng)域及植物病毒病害防治領(lǐng)域，尤其涉及水稻水楊酸途徑重要調(diào)控因子OsNPR1基因在植物抗水稻條紋葉枯病中的應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

水稻條紋病毒(Rice?stripe?virus，RSV)，以灰飛虱為媒介在水稻群體中傳播流行，該病毒屬于纖細病毒屬(Tenuivirus)，是一種多分體負義單鏈RNA病毒。在自然條件下，RSV侵染水稻引起水稻條紋葉枯病，植物感染RSV的典型癥狀包括植株枯萎矮化、葉脈褪綠斑駁出現(xiàn)不連續(xù)的黃色條紋、心葉捻轉(zhuǎn)扭曲下垂、生長發(fā)育遲緩，導(dǎo)致整株植株不抽穗或抽穗減少，嚴重則會出現(xiàn)死亡。RSV在侵染植株的不同時期表現(xiàn)癥狀不一樣，以水稻為例，水稻在幼苗期被感染RSV后，植株出現(xiàn)矮化、枯心，嚴重時會導(dǎo)致整棵植株的死亡；成株期感染RSV矮化癥狀不明顯，葉脈出現(xiàn)不連續(xù)黃色條紋，分蘗增多。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對RSV分子生物學(xué)功能包括基因組學(xué)、蛋白組學(xué)以及病毒蛋白與寄主因子互作等方面開展了大量的研究。發(fā)現(xiàn)RSV的基因組由四個單鏈RNA片段組成，其總大小約為17kb，依據(jù)其大小分別命名RNA1，RNA2，RNA3和RNA4共編碼7個蛋白。每個病毒蛋白都具有不同的功能以促進病毒的侵染復(fù)制。其中，RNA1編碼一個蛋白復(fù)制酶RdRp，主要協(xié)助病毒復(fù)制；P2蛋白被鑒定為一個弱的沉默抑制子；P3蛋白被報道是RSV的沉默抑制子；P4是一種病程相關(guān)蛋白可以與宿主PsbP(光系統(tǒng)II亞基P)互作，改變PsbP的定位將其募集到細胞質(zhì)中以增強RSV癥狀。通過大量使用殺蟲劑降低介體昆蟲的蟲口密度，會造成嚴重的環(huán)境污染。此外，水稻病毒病具有潛隱性強、危害重、防控困難的特性，存在隨時爆發(fā)的可能。

水稻條紋葉枯病是由灰飛虱傳播的一種病毒性病害，水稻一旦染病對產(chǎn)量影響極大.而且防治非常困難。該病被稻農(nóng)稱為水稻的“癌癥”。一般發(fā)病田塊產(chǎn)量損失在20％-30％，嚴重田塊會造成絕收。據(jù)調(diào)查，江蘇省如東縣岔河鎮(zhèn)共有水稻面積7000多公頃.2004年發(fā)病500多公頃，2005年上升到4500公頃.絕收面積達20多公頃.直接經(jīng)濟損失2000萬元。因此，防治水稻條紋葉枯病關(guān)乎國計民生，采取有效的防治措施非常必要；目前為止，防治水稻條紋葉枯病最經(jīng)濟有效的措施是培育抗病性品種，因此培育水稻轉(zhuǎn)基因抗性材料，能夠為作物抗病育種提供重要的理論和技術(shù)指導(dǎo)。

水楊酸(Salicylic?acid，SA)作為一種重要的植物抗性激素，在寄主抵抗病原物侵染過程中發(fā)揮著重要的作用。NPR1具有轉(zhuǎn)錄激活的作用，正向調(diào)控下游防御相關(guān)基因的表達，NPR3/4具有轉(zhuǎn)錄共抑制子的功能，負向調(diào)控下游相關(guān)基因的表達。當植物體內(nèi)SA含量升高時，SA會促進NPR1與轉(zhuǎn)錄因子TGA結(jié)合啟動PR基因轉(zhuǎn)錄，與此同時，水楊酸抑制NPR3/4與轉(zhuǎn)錄因子TGA的結(jié)合，進而解除NPR3/4對基因轉(zhuǎn)錄反應(yīng)的抑制。OsNPR1與擬南芥中NPR1同源性最高，但兩者在應(yīng)對不同類型病原菌侵染過程中卻發(fā)揮著不同的作用。例如：研究表明擬南芥中NPR1正調(diào)控植物對細菌的侵染，而負調(diào)控植物對真菌的抗性。然而，目前關(guān)于水稻病毒與OsNPR1的關(guān)系未見研究報道。這些研究表明OsNPR1在水稻抵抗病原菌侵染過程中發(fā)揮著重要的作用。然而，目前關(guān)于水稻病毒與OsNPR1的關(guān)系并沒有詳細的研究報道。

本發(fā)明提供了一種水楊酸途徑重要調(diào)控因子OsNPR1基因及其在抗水稻條紋葉枯病中的應(yīng)用。本發(fā)明利用植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)將全長的OsNPR1基因?qū)胨局校M一步鑒定到可以穩(wěn)定遺傳的水稻株系，并對其進行RSV接毒實驗，獲得抗RSV的水稻植株。為進一步了解病毒致病機制以及水稻自身抗病途徑有著重要的科學(xué)意義，同時也為水稻抗病毒育種提供理論依據(jù)和新策略。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種水稻水楊酸途徑重要調(diào)控因子OsNPR1基因及其編碼蛋白；

所述OsNPR1基因,其核苷酸序列如SEQ?ID?NO:1所示，由這一類水稻調(diào)控因子編碼基因OsNPR1對應(yīng)的蛋白,其氨基酸序列為SEQ?ID?NO.2所編碼的氨基酸。