OsRLK40制造技术

本发明专利技术公开了

【技术实现步骤摘要】
OsRLK40基因及其在水稻抗病方面的应用


[0001]本专利技术属于分子生物
，具体涉及
OsRLK40
基因及编码蛋白在提高水稻抗病性的应用
。

技术介绍

[0002]稻瘟病是由稻梨孢属真菌
(Pyricularia oryzae)
所引发的一种易流行的水稻重要真菌病害，对水稻产量造成严重的影响，是东北稻区水稻高产
、
稳产的重要限制因素之一
。
在稻瘟病害盛行的时候，产量一般减少
10%
～
20%
，较严重的地区可达
40%
～
50%
，局部区域甚至颗粒无收
。
[0003]水稻白叶枯病是由革兰氏阴性细菌稻黄单胞菌（
Xanthomonas oryzae pv. oryzae
）所引起的一种全国各地均有发生，且南方地区更为严重的水稻细菌病害
。
水稻在整个生育期均可受到水稻白叶枯病危害
,
在孕穗期受害最为严重
。
受害的水稻地区一般减产约
10%
～
30%
，较严重的地区可达
50%
以上
。
[0004]预计
2030
年
,
水稻年产量需在现有基础上再增产
40%
才能满足世界人口的需求
。
因此，由稻瘟病和白叶枯病引起的粮食安全问题一直受到广泛关注/>。
目前的防治措施主要以化学防治和抗病育种为主，以生物防治为辅
。
虽然化学防治成本低见效快，但由于病原菌生理小种复杂易变，化学农药施用数年后常常出现药效下降甚至丧失，且长期施用易造成环境污染，难以持续施用
。
生物防治虽然对稻瘟病和白叶枯病的防治效果较为显著，但存在着见效慢，生防菌活性受环境影响等问题，很难大规模应用
。
[0005]培育抗病品种有着安全
、
有效且可持续的优势
。
而传统抗病育种主要通过田间杂交和回交，再结合田间抗性鉴定和农艺性状的综合选择才能完成，需要经过多年多代的筛选才能选育出抗性品种
。CRISPR/Cas9
技术是近年来被广泛应用的基因编辑技术，有着效率高
、
操作简便
、
成本低等特点
。
该技术原理是借助
gRNA
与目标序列的特异性识别，引导核酸酶
Cas9
在靶位点定向切割
DNA
使之双链断裂，进而激发胞内
DNA
修复系统，引起基因突变，包括碱基插入
、
缺失和替换
。
近年来，利用该系统已经对水稻等植物进行了相关性状的遗传改良
。
在育种过程中，利用
CRISPR/Cas9
技术能够迅速得到安全
、
稳定遗传的纯合突变体，可应用于改良和培育抗病水稻品种，推进优异种质资源创制
。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的是为解决传统抗病育种的技术难题，而提供了
OsRLK40
基因及其在提高水稻抗性的应用
。
[0007]水稻
OsRLK40
基因，它的核苷酸序列如
SEQ ID NO.1
所示
。
[0008]如
SEQ ID NO.1
所示的水稻
OsRLK40
基因在水稻抗稻瘟病方面的应用
。
[0009]一种水稻抗稻瘟病育种方法，它是通过敲除如
SEQ ID NO.1
所示的水稻
OsRLK40
基因实现的；
[0010]所述的敲除是利用
CRISPR/Cas9
基因编辑技术敲除；所述的
OsRLK40
基因的靶点核
苷酸序列为：
CACCATGGATGACGTGGCGCagg。
[0011]一种基因敲除载体，它是将
OsRLK40
基因的靶点核苷酸序列
CACCATGGATGACGTGGCGCagg
插入了载体
Pylcrispr/Cas9P
35S
‑
H
中
。
[0012]本专利技术提供了一种水稻抗病育种方法，它是通过敲除水稻
OsRLK40
基因实现的；所述的
OsRLK40
基因，它的核苷酸序列如
SEQ ID NO.1
所示；所述的敲除是利用
CRISPR/Cas9
基因编辑技术敲除；所述的
OsRLK40
基因的靶点核苷酸序列为：
CACCATGGATGACGTGGCGCagg。
本专利技术通过
CRISPR/Cas9
技术敲除所述基因
OsRLK40
，获得敲除突变体
osrlk40。
通过稻瘟病抗性鉴定发现，与野生型水稻相比，敲除突变体
osrlk40
水稻更抗病，病斑面积小，病叶携带稻瘟菌量少，表明
OsRLK40
负向调控水稻对稻瘟病的抗性
。
敲除突变体
osrlk40
缺失了
OsRLK40
基因，对稻瘟病表现为抗性增强
。
通过水稻白叶枯病抗性鉴定发现，与野生型水稻相比，敲除突变体
osrlk40
水稻更抗病，病斑长度显著小于野生型，表明
OsRLK40
负向调控水稻对水稻白叶枯病的抗性
。
敲除突变体
osrlk40
缺失了
OsRLK40
基因，对水稻白叶枯病表现为抗性增强，可推广实际应用
。
本专利技术有利于培育抗稻瘟病和白叶枯病的水稻品种，为后期筛选高抗和广谱抗性的水稻品种提供依据
。
附图说明
[0013]图
1 利用
CRISPR/Cas9
基因编辑技术在水稻中花
11
（
ZH11
）背景中敲除所述基因
OsRLK40
示意图；
[0014]图
2 osrlk40
突变体对稻瘟病的抗性分析；
A
表示野生型中花
11
（
ZH11
）和
osrlk40
突变体接种稻瘟病菌后的表型；
B
表示野生型中花
11
（
ZH11
）和
osrlk40
突变体接种稻瘟病菌后，叶片中稻瘟病菌的菌量检测结果；
[0015]图
3 osrlk40
突变体对白叶枯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
水稻
OsRLK40
基因，它的核苷酸序列如
SEQ ID NO.1
所示
。2.
如
SEQ ID NO.1
所示的水稻
OsRLK40
基因在水稻抗稻瘟病方面的应用
。3.
一种水稻抗稻瘟病育种方法，它是通过敲除如
SEQ ID NO.1
所示的水稻
OsRLK40
基因实现的
。4.
根据权利要求3所述的一种抗病水稻育种方...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙文献，南楠，李大勇，黄智程，张佳琳，孙良鹏，姜翠萍，路奥征，
申请(专利权)人：吉林农业大学，
类型：发明
国别省市：