水稻Xa48(t)蛋白及其编码基因的应用制造技术

本发明专利技术属于分子生物学技术领域，具体涉及一种水稻Xa48(t)蛋白及其编码基因的应用，所述水稻Xa48(t)蛋白的氨基酸序列如SEQID NO.1所示，所述应用包括增强水稻对白叶枯病的抗性、增强水稻对稻瘟病的抗性或水稻抗病育种，本发明专利技术实施的RNAi干涉技术、基因敲除技术和基因过表达技术处理目标植株，选用以HNY为背景的Xa48(t)基因，敲除植株T3代、RNAi干涉植株T3代和以日本晴为背景的Xa48(t)基因过表达植株T3代为研究对象，对这些植株进行水稻白叶枯病接种调查，结果表明敲除和干涉基因Xa48(t)后水稻植株对白叶枯病抗性明显下降。水稻植株对白叶枯病抗性明显下降。水稻植株对白叶枯病抗性明显下降。

【技术实现步骤摘要】
水稻Xa48(t)蛋白及其编码基因的应用


[0001]本专利技术属于分子生物学
，具体涉及一种水稻Xa48(t)蛋白及其编码基因的应用。

技术介绍

[0002]革兰氏阴性菌黄单孢菌水稻变种（Xanthomonas oryzaepv.Oryzae，Xoo），长度约为0.7到2.0
ꢀµ
m，宽度为0.4到0.7
ꢀµ
m，最适生长温度为25
°
C到30
°
C。感染Xoo后的水稻发病类型主要分叶枯型、萎蔫型和枯萎型这3种，均会引起水稻不同程度的减产。随着Xoo小种不断进化变异、气候与全球变暖等造成的灾害性天气多发、国内种植水稻品种不断变更等，该病害呈现出再流行的趋势。
[0003]在农业生产中，人们通常采用化学药剂防治、生物防治、改良栽培技术和培育抗病品种等方法来防治白叶枯病。
[0004]化学药剂防治白叶枯病见效快、防治范围广，而水稻白叶枯病具有流行性、多发性的特点，长期使用化学药剂降低了土壤环境承载力，对环境造成不可逆的影响。改良栽培技术防治白叶枯病的方法要求较高且需要较长期的人力投入，使用该方法防治白叶枯病人力成本过高。
[0005]多年农业生产实践表明，发现抗白叶枯病新基因和培育具有广谱抗性的抗病种质是防治白叶枯病最可靠的方法，能够从根源上做到以防为本，在Xoo侵入后，携带抗病基因的植株仍能正常生长发育，使自身稻谷产量的基本维持在原有水平。截至目前，农业生产上主要通过常规杂交育种的方式对目的基因进行聚合并加以利用，随着转基因技术手段的更新，基因编辑育种和转基因育种方式逐渐为培育抗病品种提供新视野。
[0006]云南稻种资源丰富，其中一个来源于云南省耿马县的地方籼稻种毫糯扬（HNY）由于其高抗白叶枯病的特性，被用作云南高原Xoo的特异鉴别品种。现有研究余腾琼等利用HNY及其他多个鉴别品种陆续对2003年、2005年、2007年、2009年采集的180余份来自云南各地区的Xoo菌株致病型鉴定，HNY对所有参试菌株都表现出中抗至高抗，地方稻种HNY在面对高速分化、致病类型与群体种类丰富的云南高原白叶枯病菌时，仍能在近10年中保持其抗性的稳定性，说明该品种在长期生长进化过程中，其携带的抗性基因具备持久的抗性，具有非常高的研究价值，特别的针对本专利技术分离的抗性基因Xa48(t)还未有相关报道。

技术实现思路

[0007]本专利技术的主要目的是提供一种水稻Xa48(t)蛋白及其编码基因，对Xa48(t)基因精细定位并进行分离克隆，分析该基因的相关功能，并创制出携带该基因的抗病种质，丰富水稻抗病基因资源库。
[0008]为实现以上目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种水稻Xa48(t)蛋白的应用，所述水稻Xa48(t)蛋白的氨基酸序列如SEQID NO.1所示，所述应用包括增强水稻对白叶枯病的抗性、增强水稻对稻瘟病的抗性
或水稻抗病育种。
[0009]进一步的本专利技术还提供一种编码水稻Xa48(t)蛋白的基因，核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0010]进一步的，提供了扩增Xa48(t)基因的引物对，引物对可以是如下Xa48(+)和Xa48(
‑
)所示的引物对，也可以是通过现有引物设计软件设计的其他能扩增该基因的引物对。
[0011]Xa48(+):acaacatggccaacccagaggattt Xa48(
‑
):atacacagccgcagcccactctccc进一步的，上述基因或引物对可应用于：（1）鉴定或辅助鉴定水稻白叶枯病抗性；（2）制备鉴定或辅助鉴定水稻白叶枯病抗性的产品；（3）筛选或选育抗白叶枯病的水稻单株或株系或品系或品种；（4）筛选或选育感白叶枯病的水稻单株或株系或品系或品种；（5）制备筛选或选育抗白叶枯病的水稻单株或株系或品系或品种的产品；（6）制备筛选或选育感白叶枯病的水稻单株或株系或品系或品种的产品。可以理解的是，现有技术已经分离并克隆的抗白叶枯病基因有：Xa1、Xa2、Xa3 /Xa26、Xa4、xa5、Xa7、Xa10、xa13、Xa14、Xa21、Xa23、xa24(t)、xa25、Xa27、Xa31、xa41、Xa45、Xa47(t)等，而本专利技术新发现的抗病基因Xa48(t)可以单独使用，或和这些基因协同作用用于鉴定、辅助鉴定、筛选或选育优良性状的水稻，而具体的应用方法，对本领域技术人员来说，均可以参考现有技术方法，特别是已经发现的白叶枯病基因相关应用。
[0012]进一步的，所述水稻抗病育种的应用包括如下任一应用：（1）抗白叶枯病基因的 MAS 育种， MAS育种通过紧密连锁分子标记检测任意后代群体中目标基因的遗传情况，挑选出具有目标遗传信息的后代优异种质，提高育种效率；单基因MAS育种和多基因MAS育种在农业生产上较为常见。单基因MAS育种即导入单一目标基因至优良品系中，如伍豪等将 Xa7 导入品种“美B”,通过Xa7特异性标记鉴定后代群体，创制出携带抗白叶枯病基因Xa7的新保持系材料，多基因MAS聚合育种则是根据农业生产的需要，将 2 个及2 个以上优良基因聚合，创制出具有多个优良性状的种质材料。例如：柳武革等聚合了多个稻瘟病抗性、白叶枯病抗性基因，培育出具有多个广谱抗性的不育系优异种质，而本专利技术同样可以采用现有技术的方法，将本专利技术发现的Xa48(t)蛋白编码基因用于MAS育种；（2）抗白叶枯病基因的转基因育种；可以理解的是，在植物育种史中，研究人员发现单一基因在其他品种中的同源基因可能发挥独特的作用，从而使用转基因育种技术打破跨物种及远缘杂交不亲和问题。例如高利芬等利用农杆菌介导的转基因技术构建了Xa21基因系CX8621，对水稻白叶枯病具有高抗特性；张小红等利用转基因技术导入广谱抗病基因Xa23至目标材料，通过多代接种鉴定最终获得携带Xa23且稳定遗传的转基因株系，作为一个具体的应用方式，本专利技术同样可以，在现有技术的基础上，使用本专利技术发现的Xa48(t)基因进行转基因育种。
[0013]（3）抗白叶枯病基因的基因编辑育种，基因编辑技术能够通过对目标基因组的精准修饰而改变原始基因组序列，目前该技术手段在植物育种中有大好前景。TALENs技术、ZFN和CRISPR是基因编辑系统的主要技术手段，且相对成熟，本专利技术同样可以，在现有技术的基础上，使用本专利技术发现的Xa48(t)基因进行基因编辑育种。
[0014]进一步的，本专利技术还提供一种调控水稻对白叶枯病抗性的方法，具体方法为提高水稻Xa48(t)蛋白编码基因的表达量，所述Xa48(t)蛋白编码基因的核苷酸序列如SEQID NO.2所示。
[0015]进一步的，本专利技术还提供了一种培育抗白叶枯病水稻株系的方法为： S1：以表达Xa48(t)蛋白编码基因的水稻HNY作为父本；明辉63 、IRBB1和黄玉分别作为母本进行杂交； S2：杂交收获F1代种子继续播种生长至孕穗期接种调查、筛选；以具有中抗以上抗性表型的植株培育至收种，获得F2代种子，再次接种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水稻Xa48(t)蛋白的应用，其特征在于，所述水稻Xa48(t)蛋白的氨基酸序列如SEQID NO.1所示，所述应用如下任一中的应用：（1）增强水稻对白叶枯病的抗性；（2）增强水稻对稻瘟病的抗性；（3）水稻抗病育种。2.一种编码权利要求1所述水稻Xa48(t)蛋白的基因，其特征在于，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。3.扩增权利要求2所述水稻Xa48(t)蛋白的基因的引物对。4.根据权利要求2所述的基因或权利要求3所述的引物对在如下任一中的应用：（1）鉴定或辅助鉴定水稻白叶枯病抗性；（2）制备鉴定或辅助鉴定水稻白叶枯病抗性的产品；（3）筛选或选育抗白叶枯病的水稻单株或株系或品系或品种；（4）筛选或选育感白叶枯病的水稻单株或株系或品系或品种； （5）制备筛选或选育抗白叶枯病的水稻单株或株系或品系或品种的产品； （6）制备筛选或选育感白叶枯病的水稻单株或株系或品系或品种的产品。5.根据权利要求1所述的水稻Xa48(t)蛋白的应用，其特征在于，所述水稻抗病育种的应用包括如下任一应用：（1）抗白叶枯病基因的 MAS 育种；（2）抗白叶枯病基因的转基因育种；（3）抗白叶枯病基因的基因编辑育种。6.一种调控水稻对白叶枯病抗性的方法，其特征在于，提高水稻Xa48(t)蛋白编码基因...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雅云，王斌，张斐斐，阿新祥，董超，汤翠凤，戴陆园，
申请(专利权)人：云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所，
类型：发明
国别省市：