基因OsSLM及其应用制造技术

本发明专利技术公开了基因OsSLM及其应用。本发明专利技术通过EMS诱变获得水稻类病斑突变体slm，并利用真菌几丁质、细菌鞭毛蛋白处理野生型中恢8015及突变体叶片后检测ROS含量水平，人工接种稻瘟病菌并鉴定抗性水平，应用荧光定量PCR技术比较分析突变体以及野生型中防卫相关基因的表达水平，进而克隆控制水稻类病变的基因，然后通过遗传转化验证基因功能，最终成功分离

【技术实现步骤摘要】
基因OsSLM及其应用


[0001]本专利技术涉及植物基因工程
，具体地说，涉及基因OsSLM及其应用。

技术介绍

[0002]植物为应对各种病原菌(病毒、细菌和真菌)侵染带来的伤害，进化出两层先天免疫系统：病原体相关分子模式诱导的免疫(Pathogen
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associated molecular pattern triggered immunity,PTI)和效应因子诱导的免疫(Effector
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triggered immunity,ETI)。PTI依赖于细胞膜表面的模式识别受体(Pattern recognition receptors，PRRs)，通常被认为具有较弱但广谱的抗病能力，而ETI则由植物专化性的抗病蛋白(R蛋白)识别病原菌分泌的效应蛋白所激发，具有较强的种族特异性抗病能力。当感知病原物侵染后，植物体内的免疫系统被迅速激活，通过在侵染位点快速启动细胞程序性死亡(Programmed cell death，PCD)而阻断病原物的进一步侵染与扩张，同时将信号传递至临近组织，诱发系统获得抗性。在植物体内，这两种途径相互影响，共同抵抗病原菌的侵染。
[0003]水稻是世界上最重要的粮食作物之一，全球超过50％的人口以稻米为主食且这个比例还在呈逐年上升的趋势。随着全球气候变暖、自然灾害频发，维持水稻稳产、高产对保障世界粮食安全至关重要。利用水稻自身免疫系统抵御病害并降低产量损失是较为合理有效的措施之一。水稻类病斑突变体本质是植物过敏反应(HR)导致植物PCD失控的一种体现。同时，大部分植物类病斑突变体中的防御反应激活，对一些植物病原菌的抵抗能力显著增强。因此，植物类病斑突变体已成为研究植物PCD和防御反应的理想材料，对揭示植物防御途径和信号调控网络等具有重要的研究意义。随着现代分子生物学的兴起，利用分子手段挖掘水稻抗病基因，解析水稻自身免疫反应机制，培育优异的抗病新品种，增强水稻自身的抗病能力，对保障水稻的安全生产具有重要意义。
[0004]植物的防御反应是由细胞膜上一些PPRs识别PAMPs引起的，即PTI反应。在PTI被激活后，一些PRRs可能合有内吞作用的基序，在防御反应激活的情况下通过内吞作用向下游传递免疫信号。植物的PAMPs受体识别信号分子之后，会产生泛素化和磷酸化修饰现象，随后经过一个分选过程，通过囊泡运输途径返回质膜，或被运输至液泡中降解，这种由ESCRT复合体介导的转运过程对植物建立正常的免疫响应至关重要。
[0005]分离克隆抗病相关基因是对水稻抗病机理进行研究的前提。同时，与抗病基因的应用相比，抗病相关基因的应用能够提供植物更为广谱及长效的抗性，通过抑制抗病负调控因子相关基因的功能进行水稻品种的抗病性改良，将进一步增强植物的抗病性、拓宽植物的抗谱。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供基因OsSLM及其应用。
[0007]为了实现本专利技术目的，第一方面，本专利技术提供基因OsSLM在调控水稻抗病性中的应用。
[0008]进一步地，所述调控为负调控。
[0009]其中，基因OsSLM为：
[0010]i)SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列；或
[0011]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；或
[0012]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
[0013]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。
[0014]本专利技术所述抗病性为抗稻瘟病。例如，病原菌为灰梨孢菌(Magnaporthe grisea Barr.)。
[0015]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，对水稻基因OsSLM进行定点突变，使得该基因功能缺失，从而提高水稻抗病性。
[0016]进一步地，对水稻基因OsSLM进行定点突变，造成该基因第五外显子缺失4bp(GGGG)，并最终移码突变导致氨基酸的翻译在第192位密码子处提前终止(SEQ ID NO：4)。
[0017]第三方面，本专利技术提供一种OsSLM蛋白突变体，其为：
[0018](a)由SEQ ID NO：4所示的氨基酸序列组成的蛋白质；或
[0019](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。
[0020]第四方面，本专利技术提供编码所述蛋白突变体的基因。
[0021]第五方面，本专利技术提供含有所述基因的生物材料，所述生物材料包括但不限于重组DNA、表达盒、转座子、质粒载体、病毒载体或工程菌。
[0022]第六方面，本专利技术提供所述基因或含有所述基因的生物材料在提高水稻抗病性中的应用。
[0023]进一步地，所述应用包括：
[0024]1)使植物包含所述基因；或
[0025]2)使植物表达所述蛋白突变体。
[0026]第七方面，本专利技术提供按照所述方法或所述应用获得的转基因水稻在植物育种中的应用。
[0027]育种方法包括但不限于转基因、杂交、回交、自交或无性繁殖。
[0028]本专利技术通过EMS诱变获得水稻类病斑突变体slm，并利用真菌几丁质、细菌鞭毛蛋白处理野生型中恢8015及突变体叶片后检测ROS含量水平，人工接种稻瘟病菌并鉴定抗性水平，应用荧光定量PCR技术比较分析突变体以及野生型中防卫相关基因的表达水平，进而克隆控制水稻类病变的基因，然后通过遗传转化验证基因功能，最终成功分离一个水稻免疫负调控基因
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OsSLM。实验结果表明，在EMS诱变获得的OsSLM功能缺失突变体中，相较于野生型，其对水稻真菌病害稻瘟病抗性极显著提高，能有效应用于水稻抗病性分子改良工作，具有较大开发应用前景。
NO：4所示。
[0050]本专利技术还提供编码上述蛋白的基因。
[0051]本专利技术还提供含有上述基因的表达载体或转化体。
[0052]本专利技术还提供上述蛋白、基因或表达载体、转化体在提高水稻抗病性中的应用。
[0053]进一步地，所述抗病性为抗稻瘟病。
[0054]以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。若未特别指明，实施例均按照常规实验条件，如Sambrook等分子克隆实验手册(Sambrook J&Russell DW，Molecular Cloning：a Laboratory Manual，2001)，或按照制造厂商说明书建议的条件。
[0055]以下实施例中使用的真菌几丁质Chitin、细菌鞭毛蛋白Flg22分别购自Sant本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基因OsSLM在调控水稻抗病性中的应用；所述调控为负调控；其中，基因OsSLM为：i)SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列；或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；或iii)在严格条件下与SEQ ID NO：1所示序列杂交目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。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述抗病性为抗稻瘟病。3.提高水稻抗病性的方法，其特征在于，利用基因工程手段，对水稻基因OsSLM进行定点突变，使得该基因功能缺失，从而提高水稻抗病性；锁...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹立勇，曹永润，刘群恩，程式华，张迎信，占小登，陈代波，洪永波，
申请(专利权)人：宝清北方水稻研究中心，
类型：发明
国别省市：