一种水稻白叶枯病抗性相关基因OsABA2及其应用制造技术

技术编号:16810285 阅读:38 留言:0更新日期:2017-12-16 06:32
本发明专利技术公开了一种水稻白叶枯病抗性相关基因OsABA2,该基因由SEQ ID No.2所示的核苷酸序列组成。本发明专利技术还公开了一种水稻类病斑基因,该类病斑基因能显著提高水稻对白叶枯病的抗性水平,通过对OsABA2基因进行基因编辑可获得类病斑突变体。本发明专利技术发现了OsABA2基因的新功能,通过基因编辑敲除OsABA2基因后获得的类病斑突变体,可用于水稻白叶枯病抗性育种;同时,该类病斑性状受单隐性核基因控制,转基因或杂交育种后代鉴定和选择比较简单;此外,该类病斑基因来源于籼稻,对籼稻的白叶枯病抗病育种能起到极大促进作用。

【技术实现步骤摘要】
一种水稻白叶枯病抗性相关基因OsABA2及其应用
本专利技术属于水稻基因工程领域,具体涉及一种水稻白叶枯病抗性相关基因OsABA2,还涉及该基因在调控水稻白叶枯病抗性上的用途。
技术介绍
水稻白叶枯病是由黄单胞杆菌水稻致病变种-白叶枯病菌(Xanthomonasoryzaepv.oryzae)引起的一种细菌性病害。其主要症状为叶尖及边缘初生黄绿色斑点,后沿叶脉发展成苍白色、黄褐色长条斑,最后变灰白色而枯死。该病可使水稻减产20%~30%,严重的可减产50%~60%,甚至颗粒无收,属于水稻三大病害之一。一般籼稻重于粳糯稻,晚稻重于早稻,因此,水稻白叶枯病是水稻生产中亟待解决的问题。选育抗病品种是控制水稻白叶枯病害最经济有效的方法,但是由于对水稻白叶枯病的致病机理尚不清楚,以及水稻白叶枯病抗源材料少,致使选育抗白叶枯病品种比较困难。近年研究发现,植物类病斑能增强对水稻白叶枯病抗性,所谓的植物类病斑是指在正常的生长环境下,没有受到明显的虫害、逆境胁迫、机械损伤或病原物等侵害时,叶片上自发产生的坏死斑。在表型上,其斑点与植物受到病原菌侵害时产生的真正的病斑类似,因此,称为类病斑。类病斑的发现为水稻抗白叶枯病的育种提供了一种新的途径,并且不受白叶枯病菌生理小种的限制。目前发现的能增强水稻白叶枯病抗性的类病斑的相关基因主要有:A344(CN106243208A),OsPAD4(CN104745549A)、OsAT1(Mori等.PlantMolecularBiology,2007,63(6):847-860)、SPL28(YongliQiao等.NewPhytologist.(2010)185:258-274)、Pti1a(Takahashi等.THEPLANTCELLONLINE,2007.19(9):2940-2951)、OsEDR1(Kim等.Biochemical&BiophysicalResearchCommunications,2003,300(4):868-876)、LMR(RymFekih等.MolGenetGenomics(2015)290:611–622)、NH1(Chern等.MolecularPlant-MicrobeInteractions,2005.18(6):511-520)、OsSSI2(JiangCJ等.Molecularplant-microbeinteractions:MPMI,2009,22(7):820-829)、SPL33(WangS等.JournalofExperimentalBotany,2017,68(5):899-913)、OsCUL3a(LiuQ等.PlantCell,2017,29(2):345-359)等。目前所报道的类病斑基因大多来自粳稻,它们在籼稻上的应用价值有限。因此,挖掘籼稻背景的类病斑基因对于籼稻抗病育种具有十分重要的意义。OsABA2基因编码黄质醛脱氢酶,该酶催化黄质醛转化为脱落醛,在脱落酸生物合成过程中发挥重要作用(Endo等.JournalofPlantPhysiology,2014.171(14):1231-1240)。经检索,未发现OsABA2基因在调控类病斑和增强水稻白叶枯病抗性方面的报道。
技术实现思路
:本专利技术人从所构建的以籼稻品种宜香1B为遗传背景的EMS(甲基磺酸乙酯)诱变库中筛选得到一个水稻类病斑突变体,命名为lmm9150(lesionmimicmutant9150)。通过遗传分析发现该类病斑性状由单隐性核基因控制。进一步研究后发现,该基因突变体能显著增强水稻白叶枯病抗性,而且该基因突变对主要产量性状没有影响。本专利技术是在上述意外发现的基础上完成的。本专利技术目的在于提供一种水稻白叶枯病抗性相关蛋白。本专利技术另一目的在于提供编码上述蛋白的基因。本专利技术第三目的在于提供上述蛋白在提高水稻白叶枯病抗性上的用途。本专利技术第四目的在于提供上述基因在提高水稻白叶枯病抗性上的用途本专利技术第五目的在于提供一种水稻类病斑基因。本专利技术第六目的在于提供上述类病斑基因在提高水稻白叶枯病抗性上的用途。本专利技术第七目的在于提供用于敲除上述基因的靶标序列。本专利技术第八目的在于提供用于敲除上述基因的sgRNA。本专利技术第九目的在于提供通过敲除上述基因培育抗水稻白叶枯病的水稻品种的方法。为实现上述目的,本专利技术的技术方案如下:一种水稻白叶枯病抗性相关蛋白,命名为OsABA2,所述的蛋白由SEQIDNo.1所示的氨基酸序列组成。本专利技术还提供了编码上述蛋白的基因,命名为OsABA2,所述的基因由SEQIDNo.2所示的核苷酸序列组成。上述蛋白在提高水稻白叶枯病抗性上的应用。上述基因在提高水稻白叶枯病抗性上的应用。本专利技术还提供了一种水稻类病斑基因,所述的水稻类病斑基因通过对上述基因进行基因编辑获得;所述的基因编辑是通过CRISPR/CAS9系统进行的。上述水稻类病斑基因,其用于进行基因编辑的靶标序列由SEQIDNo.9所示的核苷酸序列组成。上述水稻类病斑基因,所述的水稻类病斑基因由SEQIDNo.3、SEQIDNo.4、SEQIDNo.5、SEQIDNo.6、SEQIDNo.7或SEQIDNo.8所示的核苷酸序列组成。上述水稻类病斑基因,所述的水稻类病斑基因优选为由SEQIDNo.8所示的核苷酸序列组成。上述水稻类病斑基因由单隐性基因控制。上述水稻类病斑基因在提高水稻白叶枯病抗性上的应用。用于敲除上述基因的靶标序列,由SEQIDNo.9所示的核苷酸序列组成;其中所述的基因由SEQIDNo.2所示的核苷酸序列组成。用于敲除上述基因的sgRNA,其靶标序列由SEQIDNo.9所示的核苷酸序列组成;其中所述的基因由SEQIDNo.2所示的核苷酸序列组成。上述靶标序列在提高水稻白叶枯病抗性上的应用。上述sgRNA在提高水稻白叶枯病抗性上的应用。通过敲除上述基因培育抗白叶枯病的水稻品种的方法,包括合成上述靶标序列,构建含有所述靶标序列的CRISPR/CAS9系统表达载体;将该表达载体转化到水稻品种中,选择OsABA2基因被敲除的转基因株系,即为抗水稻白叶枯病的品种。一种培育抗白叶枯病的水稻品种的方法,包括以上述方法培育的品种为非轮回亲本,以农艺性状优良的品种为轮回亲本回交,回交后代通过分子标记进行辅助选择,选择带有上述类病斑基因、且农艺性状倾向于轮回亲本的材料,连续回交4-7代,最后自交1代,选择类病斑性状不分离的株系,即为抗白叶枯病的水稻品种。上述方法中所述的品种可以是保持系或恢复系等。一种抗白叶枯病的水稻杂交种的育种方法,包括以上述抗白叶枯病的品种为亲本,组配杂交种,即得抗白叶枯病的水稻杂交种。本专利技术具有的优点或有益效果:(1)本专利技术以所发现的OsABA2基因的新功能为基础,开辟了应用OsABA2基因的新途径;(2)本专利技术通过基因编辑敲除OsABA2基因后获得产生的类病斑基因,能显著增强水稻白叶枯病抗性,可用于水稻白叶枯病抗性育种;(3)本专利技术涉及的类病斑突变体和克隆的类病斑基因均来源于籼稻,可用于提高籼稻的抗白叶枯病,为籼稻的抗白叶枯病育种提供了一个新的途径;(4)本专利技术类病斑基因由单隐性核基因控制,在转基因或杂交育种后代的鉴定和选择中比较简单,便于应用。附图说明图1为野本文档来自技高网
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一种水稻白叶枯病抗性相关基因OsABA2及其应用

【技术保护点】
一种水稻白叶枯病抗性相关蛋白,其特征在于所述的蛋白由SEQ ID No.1所示的氨基酸序列组成。

【技术特征摘要】
1.一种水稻白叶枯病抗性相关蛋白,其特征在于所述的蛋白由SEQIDNo.1所示的氨基酸序列组成。2.编码权利要求1所述蛋白的基因,其特征在于所述的基因由SEQIDNo.2所示的核苷酸序列组成。3.一种水稻类病斑基因,其特征在于所述的水稻类病斑基因通过对权利要求2所述的基因进行基因编辑获得;所述的基因编辑是通过CRISPR/CAS9系统进行的;其用于进行基因编辑的靶标序列由SEQIDNo.9所示的核苷酸序列组成。4.根据权利要求3所述的水稻类病斑基因,其特征在于所述的水稻类病斑基因由SEQIDNo.3、SEQIDNo.4、SEQIDNo.5、SEQIDNo.6、SEQIDNo.7或SEQIDNo.8所示的核苷酸序列组成。5.权利要求3或4所述的水稻类病斑基因在提高水稻白叶枯病抗性上的应用。6.用于敲除权利要求2所述基因的靶标序列,其特征在于所述的靶标序列由SEQIDNo.9...

【专利技术属性】
技术研发人员:廖泳祥徐培洲吴先军张红宇陈晓琼王文明吴挺开彭永彬白鹊何曜
申请(专利权)人:四川农业大学
类型:发明
国别省市:四川,51

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