本发明专利技术公开了水稻免疫负调控蛋白OsPHD1及其突变体与应用。本发明专利技术通过EMS诱变获得OsPHD1功能缺失突变体lm212
【技术实现步骤摘要】
水稻免疫负调控蛋白OsPHD1及其突变体与应用
[0001]本专利技术属于植物基因工程领域，具体地说，涉及水稻免疫负调控蛋白OsPHD1及其突变体与应用。
技术介绍
[0002]为应对各种生物胁迫，植物在漫长的进化过程中形成了一整套被精密调控的免疫应激反应机制。当感知到病原菌攻击时，植物通过在侵染位点迅速启动过敏反应(Hypersensitive response,HR)而快速阻断病原菌的进一步侵染。同时，将信号传递至临近组织，通过启动系统获得抗性而进一步阻止病原菌的继续扩张。植物的先天免疫反应包括两个层级：病原菌相关分子模式诱导的免疫(pathogen associated molecular pattern trigged immunity,PTI)和效应因子诱导的免疫(effector trigged immunity,ETI)。PTI依赖于细胞膜表面的模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs)，具有温和但广谱的特点；ETI则由抗病蛋白(R蛋白)识别病原菌分泌的效应蛋白(effector)所激发，类似于定点打击，但抗谱较窄。
[0003]植物抗病性激发过程包含一系列应答反应，包括活性氧(reaction oxygens,ROS)爆发，丝裂原活化蛋白激酶(mitogen
‑
activated protein kinases,MAPKs)级联反应的激活，防卫相关基因的表达等。其中，在侵染初期，通过快速启动细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)程序，以一种自杀的形式迅速将病原菌的侵染控制在有限的范围内，对于防卫成功与否至关重要。因为关系到细胞的命运，生物体内的PCD被一系列精密元件调控着，从而确保其在准确的位点适时适当启动。当此类调控因子发生功能性缺失突变后，由于PCD的持续激活，植株会表现出自发性细胞死亡表型，即类似细胞感染后产生坏死病斑的现象。从本质上讲，类病斑表型是由于抗病反应失控后持续激活引起，大量实验亦证实，绝大部分类病斑突变体的抗病性都有显著增强，因而成为研究抗病分子机制的极佳材料。
[0004]水稻是世界上最重要的粮食作物之一，全球有超过一半的人口以稻米为主食。降低水稻病害的发生，维持水稻稳产，对保障世界粮食安全至关重要。实践证明，培育抗病品种，合理利用水稻自身抗性是控制水稻病害的最安全、有效及环保的举措。深入挖掘以及系统剖析水稻抗病分子机理是培育广谱持久抗病品种的根本，亦是水稻研发的重点。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供水稻免疫负调控蛋白OsPHD1及其突变体与应用。
[0006]为了实现本专利技术目的，第一方面，本专利技术提供水稻免疫负调控蛋白OsPHD1活性的降低或丧失在提高水稻抗病性中的应用。
[0007]所述抗病性为抗白叶枯病。由黄单胞菌水稻致病变种(Xanthomonas oryzae pv.Oryzae,Xoo)所导致的白叶枯病。
[0008]本专利技术中，水稻免疫负调控蛋白OsPHD1为：
[0009](A)由SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；或
[0010](B)SEQ ID NO:3所示序列经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等功能的由(A)衍生的蛋白质。
[0011]水稻免疫负调控蛋白OsPHD1由基因OsPHD1编码，基因OsPHD1为：
[0012]i)SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；
[0013]ii)SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个核苷酸且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列；
[0014]iii)在严格条件下与SEQ ID NO:1所示序列杂交且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列，所述严格条件为在含0.1％SDS的0.1
×
SSPE或含0.1％SDS的0.1
×
SSC溶液中，在65℃下杂交，并用该溶液洗膜；或
[0015]iv)与i)、ii)或iii)的核苷酸序列具有90％以上同源性且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列。
[0016]基因OsPHD1的cDNA序列为：
[0017]①
SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列；
[0018]②
SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个核苷酸且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列；
[0019]③
在严格条件下与SEQ ID NO:2所示序列杂交且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列，所述严格条件为在含0.1％SDS的0.1
×
SSPE或含0.1％SDS的0.1
×
SSC溶液中，在65℃下杂交，并用该溶液洗膜；或
[0020]④
与
①
、
②
或
③
的核苷酸序列具有90％以上同源性且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列。
[0021]第二方面，本专利技术提供一种提高水稻抗病性的方法，利用基因工程手段，对水稻免疫负调控基因OsPHD1进行改造，获得该基因功能缺失的转基因水稻。
[0022]基因改造方法包括但不限于诱变、定点突变或同源重组。
[0023]例如，SEQ ID NO:1所示基因OsPHD1第3322bp，或者SEQ ID NO:2所示基因OsPHD1的cDNA序列第346bp，发生了1个碱基(A)的插入突变，由此产生移码突变并最终造成OsPHD1蛋白翻译的提前终止。
[0024]第三方面，本专利技术提供按照所述方法获得的转基因水稻在植物育种中的应用。
[0025]育种方法包括但不限于转基因、杂交、回交、自交或无性繁殖。
[0026]第四方面，本专利技术提供一种水稻免疫负调控蛋白OsPHD1突变体，所述突变体为：
[0027](a)由SEQ ID NO:4所示的氨基酸序列组成的蛋白质；或
[0028](b)SEQ ID NO:4所示序列经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等功能的由(a)衍生的蛋白质。
[0029]第五方面，本专利技术提供编码所述突变体的核酸分子。
[0030]第六方面，本专利技术提供含有所述核酸分子的生物材料，所述生物材料包括但不限于表达盒、转座子、质粒载体、病毒载体、工程菌或转基因细胞系。
[0031]第七方面，本专利技术提供所述突变体、编码所述突变体的核酸分子或含有所述核酸分子的生物材料的以下任一应用：
[0032]1)用于提高植物抗病性；
[0033]2)用于植物育种；
[0034]3)用于制备转基因植物。
[0035]优选地，所述植物为禾本科稻属植物，更优选水稻。
[0036]进一步地，所述应用为提高水稻抗病性，所述抗病性为抗白叶枯病。
[0037]本专利技术通过EMS诱变获得水稻类病斑突变体lm212
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1，并应用真菌几丁质以及细菌鞭毛蛋白本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.水稻免疫负调控蛋白OsPHD1活性的降低或丧失在提高水稻抗病性中的应用；所述水稻免疫负调控蛋白OsPHD1为：(A)由SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；或(B)SEQ ID NO:3所示序列经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等功能的由(A)衍生的蛋白质。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述抗病性为抗白叶枯病。3.一种提高水稻抗病性的方法，其特征在于，利用基因工程手段，对水稻免疫负调控基因OsPHD1进行改造，获得该基因功能缺失的转基因水稻；所述抗病性为抗白叶枯病；所述水稻免疫负调控基因OsPHD1编码权利要求1中所述的水稻免疫负调控蛋白OsPHD1。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基因改造方法包括诱变、定点突变或同源重组。5.按照权利要求3或4所述方法获得的转基因水稻在植物育种中的应用；...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘群恩，曹立勇，高瑜，张迎信，程式华，吴玮勋，占小登，
申请(专利权)人：中国水稻研究所，
类型：发明
国别省市：
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