水稻外泌蛋白Os05g01530.1在稻瘟病菌抗性中的应用制造技术

本发明专利技术公开了水稻外泌蛋白Os05g01530.1在稻瘟病菌抗性中的应用，属于分子生物学技术领域。本发明专利技术首次研究发现水稻外泌蛋白Os05g01530.1具有抑制稻瘟病孢子侵染功能并且喷施处理可以显著激发植物的活性氧迸发，并且该蛋白的超量植株与野生型植株相比病斑数目减少，有明显的抗稻瘟病表型。具有较好的绿色应用前景。色应用前景。色应用前景。

【技术实现步骤摘要】
水稻外泌蛋白Os05g01530.1在稻瘟病菌抗性中的应用


[0001]本专利技术涉及分子生物学
，具体涉及水稻外泌蛋白Os05g01530.1在稻瘟病菌抗性中的应用。

技术介绍

[0002]水稻(Oryza sativa)是全球重要粮食作物，其高产和安全稳产直接关系国民经济的稳定和发展。由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病是最具毁灭性的的水稻病害，位列真菌病害榜首。全球由稻瘟病造成水稻年平均减产约10
‑
30％，严重时减产达40
‑
50％，甚至颗粒无收。因此，控制稻瘟病，对于提高水稻产量、保障粮食生产安全有着重要意义。
[0003]目前，稻瘟病的防治措施主要包括：化学药剂防治、生物防治、抗病品种选育和栽培管理等。化学药剂防治是最快速、最直接的防治方法，但其对环境危害也是最大的，且容易使病原菌产生抗药性；生物防治和种植抗病品种具有防治效果好、对环境无污染等优点，随着人们对食品安全和环境要求的不断提升，这两种方法逐渐得到广泛应用。但是，田间稻瘟病菌菌株适应性强、变异快，导致抗病品种连续种植后易失去抗性。
[0004]深入了解水稻与稻瘟病菌互作的分子机制，有助于开发新的广谱有效的抗稻瘟病菌防治策略。在植物与病原微生物长期互作选择及协同进化的过程中，两者之间一直上演着复杂而精准的攻击、防御、再攻击、再防御的军备竞赛。在面对稻瘟病菌进攻时，水稻细胞通过积累大量的活性氧来构筑自己的防御堡垒，抵抗病原菌侵染。质外体空间位于植物细胞与病原菌互作的交界处，是植物与病原微生物互作的最前沿的战场。因此，从质外体空间中挖掘能够抵御稻瘟病菌侵染的关键蛋白，对提高水稻抗稻瘟病抗性有着重要意义。但对于水稻抗稻瘟病过程中水稻外泌蛋白的作用鲜有报道。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术，本专利技术的目的是提供水稻外泌蛋白Os05g01530.1在稻瘟病菌抗性中的应用。本专利技术从质外体空间中发现水稻外泌蛋白Os05g01530.1，该蛋白在植物抵御病原菌侵染防卫反应信号传导途径中起重要的生物学功能，对提高水稻抗稻瘟病抗性有着重要意义。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术的第一方面，提供水稻外泌蛋白Os05g01530.1在如下(1)
‑
(3)任一项中的应用：
[0008](1)提高植物免疫抗性；
[0009](2)增强水稻对稻瘟病菌的抗性；
[0010](3)制备防治稻瘟病的药剂；
[0011]所述水稻外泌蛋白Os05g01530.1的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0012]上述应用中，所述水稻外泌蛋白Os05g01530.1通过如下(a)
‑
(c)至少一条途径来
增强水稻对稻瘟病菌的抗性：
[0013](a)激发植物活性氧爆发；
[0014](b)干扰稻瘟病菌附着胞形成过程中的芽管形态；
[0015](c)干扰稻瘟病菌附着胞膨压。
[0016]本专利技术的第二方面，提供编码水稻外泌蛋白Os05g01530.1的基因在如下(1)或(2)中的应用：
[0017](1)增强水稻对稻瘟病菌的抗性；
[0018](2)培育抗稻瘟病的水稻品种。
[0019]上述应用中，编码水稻外泌蛋白Os05g01530.1的基因为如下i)或ii)所示的核酸分子：
[0020]i)核苷酸序列是SEQ ID NO.1所示的核酸分子；
[0021]ii)除i)以外的编码SEQ ID NO.2所示氨基酸序列的核酸分子。
[0022]本专利技术的第三方面，提供含有编码水稻外泌蛋白Os05g01530.1的基因的重组表达载体、转基因细胞系或工程菌在如下(1)或(2)中的应用：
[0023](1)增强水稻对稻瘟病菌的抗性；
[0024](2)培育抗稻瘟病的水稻品种。
[0025]上述应用中，所述重组表达载体可用现有的植物表达载体构建。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等，如pCXUN
‑
HA、PET
‑
32A、pCAMBIA3300、pCAMBIA3301、pCAMBIA1300、pBI121、pBin19或其它衍生植物表达载体。使用所述基因构建重组表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型、组成型、组织特异型或诱导型启动子，例如花椰菜花叶病毒(CaMV)35S启动子、泛素基因Ubiquitin启动子(pUbi)、胁迫诱导型启动子rd29A等，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用本专利技术的基因构建重组表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子。
[0026]本专利技术的第四方面，提供一种提高水稻对稻瘟病菌抗性的方法，包括：使水稻中编码水稻外泌蛋白Os05g01530.1的基因过表达的步骤。
[0027]上述方法中，水稻中编码水稻外泌蛋白Os05g01530.1的基因过表达可以通过外源转入编码水稻外泌蛋白Os05g01530.1的基因的方法；或者上调水稻基因组中编码水稻外泌蛋白Os05g01530.1的基因的表达。
[0028]本专利技术的第五方面，提供一种防治稻瘟病的植物源免疫诱抗剂，包括：水稻外泌蛋白Os05g01530.1和表面活性剂。
[0029]优选的，所述植物源免疫诱抗剂中，水稻外泌蛋白Os05g01530.1的浓度为0.01
‑
0.1mg/ml，表面活性剂的体积百分含量为0.01
‑
0.05％。
[0030]实际使用时，水稻外泌蛋白Os05g01530.1的浓度可根据需要进行调整，较优的工作浓度为0.01155mg/ml。
[0031]本专利技术的第六方面，提供一种防治稻瘟病的方法，包括以下步骤：
[0032]在农作物发病前，将水稻外泌蛋白Os05g01530.1或者上述植物源免疫诱抗剂喷施于农作物叶片或根茎部位。
[0033]本专利技术的有益效果：
[0034]本专利技术首次研究发现，水稻外泌蛋白Os05g01530.1能够干扰稻瘟病菌附着胞形成过程中的芽管形态和附着胞膨压，进而抑制稻瘟病菌孢子的侵染能力。外源喷施水稻外泌蛋白Os05g01530.1，可显著激发植物的活性氧迸发，提高植物的抗病能力；并且水稻外泌蛋白Os05g01530.1的超量植株与野生型植株相比病斑数目减少，有明显的抗稻瘟病表型。因此，水稻外泌蛋白Os05g01530.1在稻瘟病的防控方面具有较好的绿色应用前景。
附图说明
[0035]图1：实时定量RT
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PCR分析接种处理后水稻0h、8h、24h水稻外泌蛋白Os05g01530.1基因的表达量。
[0036]图2：水稻外泌蛋白Os05g01530.1加入孢子液中可以干扰稻瘟病菌附着胞形成过程中的芽管形态。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水稻外泌蛋白Os05g01530.1在如下(1)
‑
(3)任一项中的应用：(1)提高植物免疫抗性；(2)增强水稻对稻瘟病菌的抗性；(3)制备防治稻瘟病的药剂；所述水稻外泌蛋白Os05g01530.1的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述水稻外泌蛋白Os05g01530.1通过如下(a)
‑
(c)至少一条途径来增强水稻对稻瘟病菌的抗性：(a)激发植物活性氧爆发；(b)干扰稻瘟病菌附着胞形成过程中的芽管形态；(c)干扰稻瘟病菌附着胞膨压。3.编码水稻外泌蛋白Os05g01530.1的基因在如下(1)或(2)中的应用：(1)增强水稻对稻瘟病菌的抗性；(2)培育抗稻瘟病的水稻品种。4.根据权利要求3中所述的应用，其特征在于，编码水稻外泌蛋白Os05g01530.1的基因为如下i)或ii)所示的核酸分子：i)核苷酸序列是SEQ ID NO.1所示的核酸分子；ii)除i)以外的编码SEQ ID NO.2所示氨基酸序列的核酸分子。5.含有编码水稻外泌蛋白Os05g01530.1的基因的重组表达载体、转基因细胞系...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁新华，尹梓屹，赵天枫，李洋，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：