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水稻OsACBP5基因及其在提高水稻抗病性中的应用制造技术

技术编号:12145158 阅读:111 留言:0更新日期:2015-10-03 02:15
本发明专利技术公开了一种水稻OsACBP5基因及其在提高水稻抗病性中的应用。本发明专利技术根据同源性分析,在水稻中克隆拟南芥AtACBP3的同源基因OsACBP5。该基因的全长5579bp,CDS长1710bp,编码570aa的蛋白。用CDD、PFAM、SMART、Interproscan程序分析预测,该蛋白有跨膜域和ACBP结构域。通过比较野生型和过表达转基因植物对细菌性病菌的耐受性,结果表明OsACBP5基因可以提高植物的抗病能力,可以广泛应用于基因工程领域有着巨大的经济价值和应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及植物抗病
,具体地,涉及水稻0sACBP5基因及其在提高水稻抗病性中的应用。
技术介绍
水稻是我国的重要粮食作物,全世界一半以上的人口以水稻为主食,病虫害浸染直接影响水稻的生长和产量。例如,由水稻黄单胞菌(Xan thomonas oryzae p v.0ryzae,ibo)引起的白叶枯病是水稻生产中的最严重的细菌性病害,在我国南北各稻区包括广东地区普遍存在,造成的损失巨大。据估计白叶枯病发生时,会导致水稻产量减产20~30%,严重的甚至导致绝收。因此,改善和提高水稻对病原菌胁迫的抗性、培育具有高抗病性的新种质,在促进水稻生产稳步发展、保障我国的粮食安全上具有重要的作用。开发水稻抗病基因是提高水稻对病原菌胁迫的抗性、培育具有高抗病性的新种质的有效途径。目前,水稻中已定位至少30个稻瘟病抗性位点和25个白叶枯病抗性位点。其中,抗稻瘟病的Pib和P1-ta和抗白叶枯病的Xa21和Xal基因已经被克隆鉴定。但是,目前水稻的抗病基因资源还不够丰富,而且已报道的这些抗病基因大多都是针对某一特定病害起作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足,提供一种水稻抗病基因0sACBP5。本专利技术的另一个目的是提供一种抗病基因0sACBP5在提高水稻抗病性中的应用,尤其是提尚水稻抗黄单胞菌引起的白叶枯病。为了实现上述目的,本专利技术是通过以下方案予以实现的: 一种水稻抗病基因08么08?5,该基因的全长5,579 bp (如SEQ ID N0:1所示),CDS长I,710 bp (如 SEQ ID NO:2 所示),编码 570 aa 的蛋白(如 SEQ ID NO:3 所示)。专利技术人通过研宄发现,该基因能够提高水稻抗黄单胞菌引起的白叶枯病。经序列比对发现,本专利技术水稻抗病基因0sACBP5编码的蛋白与拟南芥AtACBP3蛋白是同源蛋白,同AtACBP3 —样,0sACBP5是唯——个其ACB结构域存在于C末端的ACBP蛋白,其N末端也同样检测到了与AtACBP3相似的信号肽/转膜结构域;氨基酸序列比对分析结果显示,AtACBP3和0sACBP5蛋白中氨基酸序列的相同率为56%。水稻0sACBP5基因在提高水稻抗病中的应用,所述基因的核苷酸序列如SEQ IDNO:1或2所示ο本专利技术通过比较野生型和过表达转基因(0sACBP5基因)植物对细菌性病菌的耐受性,结果表明基因可以提高植物的抗病能力,尤其是抗稻瘟病和白叶枯病,可以广泛应用于基因工程领域有着巨大的经济价值和应用前景。实施例中虽然中做了对日本晴品种的抗病情况,但是,本专利技术在保护基因的用途时,对于水稻的品种并不局限于日本晴这种品种。 水稻0sACBP5基因在提高水稻抗黄单胞菌引起的白叶枯病中的应用,所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1或2所示。一种抗黄单胞菌引起的白叶枯病的水稻的构建方法,包括如下步骤: 51.将SEQID NO:1或2所述的0sACBP5基因克隆到PCXSN-MYC载体; 52.用农杆菌转化法侵染水稻,得到稳定表达的转基因植株。与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果: 本专利技术在水稻中首次发现了《^^3/^基因,该基因的全长5,579 bp,⑶S长1,710 bp,编码570 aa的蛋白。用⑶D、PFAM、SMART、Interproscan程序分析预测,该蛋白有跨膜域和ACBP结构域。通过比较突变体、野生型和过表达转基因水稻的对细菌性病菌的耐受性,发现基因可以提高水稻的抗病能力,可以广泛应用于基因工程领域有着巨大的经济价值和应用前景。【附图说明】图1为SMART程序预测0sACBP5蛋白的结构域,含有跨膜结构域和ACBP结构域。图2为黄单胞菌(Xoo)处理16天后野生型、过表达转基因水稻植株的生长情况,CK为野生型水稻。【具体实施方式】下面结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作出进一步地详细阐述,所述实施例只用于解释本专利技术,并非用于限定本专利技术的范围。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明,均为常规方法;所使用的材料、试剂等,如无特殊说明,为可从商业途径得到的试剂和材料。实施例1水稻0sACBP5基因的克隆 根据拟南芥中的AtACBP3的同源蛋白的同源性,在水稻基因组数据中利用Blastp程序进行搜索,得到水稻0sACBP5蛋白,其是唯一一个其ACB结构域存在于C末端的水稻ACBP蛋白,其N末端也同样检测到了与AtACBP3相似的信号肽/转膜结构域。设计正反向引物XS258:CATGGAGCTGTTCTACGAGCTGCTCCTC ;XS259:TCATTCAGCAGGGATGTCAGAACTCTGT ; 提取水稻叶片RNA,反转录成cDNA后,以上述引物进行PCR扩增,将PCR扩增产物进行克隆测序。水稻基因的全长5579 bp (如SEQ ID NO:1所示),CDS长1710 bp(如 SEQ ID NO:2 所示),编码 570 aa 的蛋白(如 SEQ ID NO:3 所示)。用 CDD、PFAM、SMART、Interproscan程序分析预测,水稻0sACBP5蛋白有跨膜域和ACBP结构域,见图1。实施例2水稻0sACBP5基因的功能研宄 将实施例1所述的基因连接到pCXSN-MYC载体上,具体步骤如下:将通过XS258和XS259引物克隆后的序列(即SEQ ID NO:2所示)序列),通过TaKaRa的加“A”试剂盒,与用Xcm I进行酶切的pCXSN-MYC载体相连接,在含卡那平板上进行筛选后,通过PCR鉴定并送测序,正确后转化农杆菌。将阳性载体利用农杆菌转化法转化到日本晴水稻中,得到稳定表达的转基因植株0sACBP5-0E,具体步骤如下: 将成熟水稻种子消毒后,经盾片诱导培养基诱导产生胚性愈伤,用含有鉴定正确的农杆菌侵染,侵染20 min后将愈伤组织转至加有一张滤纸的共培养基上,然后转入筛选培养基上进行筛选培养。生长旺盛的水稻愈伤在预分化光照培养2-3周,转移到分化培养基上培养至分化出苗,再转至壮苗生根培养基中,最后移栽到人工气候室种植。黄单胞菌处理野生型和转基因水稻:分别将野生型(日本晴水稻,Oryzasativa japonica.cv.后续简称为CK)和转基因水稻0sACBP5_0E的成熟种子,去颖壳,用75%酒精浸泡30~45秒,无菌水洗3次,再用20%的次氯酸钠浸泡30分钟,不时摇晃,水洗5次以上;消毒完成后,将三种类型的种子分别置于含有1/2 MS液体培养液的无菌烧杯内培养。然后再种植在1/2 MS固体培养基上,并移入28°C (16-h光照/8_h黑暗)的人工气候室。待以上三种水稻生长到20天大小的植株,分别接种黄单胞菌,具体步骤如下:采用剪叶法进行接种,利用剪出2 - 3cm的缺口,将菌龄为3 d,菌液浓度3X108 cfu,,接种后于湿度大于85%的环境中培育。选取己完全展开的水稻野生型和转基因植株叶片,用手术剪蘸取菌液,剪切叶片2-3 cm的缺口,接种后90%的环境中培育。接种X00 (Pxo99)处理后16天,发现转基因水稻0sACBP5_0E的叶片比对照野生型水稻的叶片病斑长度与叶片总长比值低(见图2),这说明基因可以提高植物对黄单胞菌的抗性。【本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种水稻抗病基因OsACBP5,其特征在于,基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1或2所示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:俞陆军王凤珠戴阳朔陈琴芳肖仕
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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