System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种水稻E3泛素连接酶OsFBX68在水稻抗病毒中的应用制造技术_技高网
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一种水稻E3泛素连接酶OsFBX68在水稻抗病毒中的应用制造技术

技术编号:42682912 阅读:40 留言:0更新日期:2024-09-10 12:32
本发明专利技术涉及一种水稻E3泛素连接酶F‑box家族成员蛋白及其应用,利用CRISPR/Cas9基因编辑系统获得水稻病毒抗性植株。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水稻e3泛素连接酶f-box家族成员蛋白及其应用,属于植物基因工程技术以及病害防治领域。


技术介绍

1、水稻作为我国重要粮食作物之一,在整个生长周期面临着诸多生物和非生物胁迫,特别是水稻病毒病害发生尤为严重。迄今为止,仅在水稻上报道的病毒病就已高达14种,其中危害较为严重的有水稻条纹病毒(rice stripe virus,rsv,多分体负义链rna病毒)、水稻黑条矮缩病毒(rice black-streaked dwarf virus,rbsdv,双链rna病毒)、南方水稻黑条矮缩病毒(southern rice black-streaked dwarf virus,srbsdv,双链rna病毒)和水稻条纹花叶病毒(rice stripe mosaic virus,rsmv,单股负义链rna病毒),严重危害我国粮食生产安全。

2、其中,水稻条纹病毒侵染导致的水稻条纹叶枯病发病症状主要表现为叶片发黄,叶脉及周围出现黄色斑点,叶片卷曲,枯心,发病严重导致水稻大面积死亡现象。南方水稻黑条矮缩病毒经由白背飞虱传播,传播速度快,使得短时间内可造成病毒病害的大面积爆发和流行。南方水稻黑条矮缩病毒侵染的症状主要表现为植株矮化,叶色浓绿,叶片出现瘤状突起等。这类水稻病毒病害主要在我国长江以南地区发生,给水稻的安全生产造成严重的危害。

3、泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system,ups)是最重要的蛋白质降解途径之一,ups系统的组成包括泛素分子、e1泛素活化酶、e2泛素结合酶、e3泛素连接酶、去泛素化酶(dub)、26s蛋白酶体和底物蛋白。e3泛素连接酶属于scf(s-phase kinase-associated protein 1(skp1)-cul1-f-box)复合体组成部分,其在植物的生长发育过程中发挥重要的作用,比如在植物激素生物合成以及信号转导途径,光照和应激反应等。e3泛素连接酶可直接介导靶标蛋白的降解,影响相关蛋白的稳定性。相关研究表明,马铃薯卷叶病毒(polerovirus)编码的p0蛋白含有f-box结构域,其直接靶标ago1蛋白介导其降解从而抑制rna沉默。然而有关水稻e3泛素连接酶f-box蛋白在水稻抗病毒侵染过程中的作用尚不清楚。

4、近年来,水稻的病害的防治一直是水稻抗病育种的难题,选用抗病品种进行防治是目前公认最经济有效的手段,水稻条纹病毒(rice stripe virus,rsv)和南方水稻黑条矮缩病毒(southern rice black-streaked dwarf virus,srbsdv)引起的水稻病毒病害越来越引起科研人员的重视,本专利技术利用crispr/cas9基因编辑系统对osfbx68基因进行靶向编辑,构建osfbx68的敲除突变体。利用农杆菌介导法导入野生型水稻品种中,通过鉴定筛选,获得可稳定遗传的转基因水稻。通过人工接种水稻条纹病毒(rsv)和南方水稻黑条矮缩病毒(srbsdv),发现在水稻中osfbx68敲除突变体能显著增强水稻对水稻条纹病毒和南方水稻黑条矮缩病毒侵染的抗性,具体表现为:植株发病症状减轻、病毒含量减少等。本专利技术为选育水稻抗病毒病害新品种提供新的思路,为确保水稻安全生产提供技术保障和科学依据。


技术实现思路

1、本专利技术涉及一种水稻中e3泛素连接酶osfbx68基因及其应用,针对现有技术的上述不足,提出以下技术方案:

2、第一方面,本专利技术提供的与e3泛素连接酶osfbx68基因编码蛋白质相关的生物材料为下述a1)至a12)中的任一种:

3、a1)编码osfbx68基因蛋白质的核酸分子;

4、a2)含有a1)所述核酸分子的表达盒;

5、a3)含有a1)所述核酸分子的重组载体;

6、a4)含有a2)所述表达盒的重组载体;

7、a5)含有a1)所述核酸分子的重组微生物;

8、a6)含有a2)所述表达盒的重组微生物;

9、a7)含有a3)所述重组载体的重组微生物;

10、a8)含有a4)所述重组载体的重组微生物;

11、a9)含有a1)所述核酸分子的转基因植物细胞系;

12、a10)含有a2)所述表达盒的转基因植物细胞系;

13、a11)含有a3)所述重组载体的转基因植物细胞系;

14、a12)含有a4)所述重组载体的转基因植物细胞系。

15、第二方面,本专利技术涉及一种水稻中e3泛素连接酶osfbx68基因在抗斐济病毒属(fiji virus)和/或纤细病毒属(tenuivirus)病毒的禾本科粮食作物育种中的应用;

16、在一些实施方案中,所述斐济病毒属(fiji virus)包括玉米粗缩病毒(maizerough dwarf virus,mrdv)、水稻黑条矮缩病毒(rice black streaked dwarf virus,rbsdv)、南方水稻黑条矮缩病毒(southern rice black streaked dwarf virus,srbsdv);最优选南方水稻黑条矮缩病毒;

17、在一些实施方案中,所述纤细病毒属(tenuivirus)包括水稻条纹病毒(ricestripe virus,rsv)、玉米条纹病毒(maize stripe virus,mspv);

18、在一些实施方案中,所述禾本科粮食作物优选水稻,玉米,小麦,燕麦和大麦;更优选水稻,最优选淮稻5号、日本晴、武育粳3号等粳稻品种,最优选日本晴。

19、在一些实施方案中,所述osfbx68基因的核苷酸序列如seq id no.1所示:

20、seq id no:1

21、atggaagagggggaggcctgcgacgactgcgagtgcgagatcgcgcggttgccggaggagctcctctccgccgcgatctccctcaccgcgccgcgggacgccttccgcgccgccgccgtctcccgggccttccgcgccgccgccgactccgacgccgtctgggctagcttcctgccgcgtgatctccccgatctcgccgacggcgagctctcccccgcgccgccttccaagaaggacctcttcctccgcctctccgccggccactaccacctcctgccagacaggctcaagatagctgaggagttctaccagctggatactatagatgcaacagtcaacctcggaggctcgaaatcaagtcgcgaggttgctctcactcgatcccgtcgtcgtcctgaagaagagatcagtgcagtactgttccctcggacaagagctgacggctggatggaggtggagctaggcgagttcttcaacgaggaaggtgaagatggaaacgtgaacatc本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水稻中E3泛素连接酶OsFBX68基因在抗斐济病毒属(Fiji virus)和/或纤细病毒属(Tenuivirus)病毒的禾本科粮食作物育种中的应用;所述OsFBX68基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

2.权利要求1所述的应用,所述斐济病毒属(Fiji virus)包括玉米粗缩病毒(MaizeRough Dwarf Virus,MRDV)、水稻黑条矮缩病毒(Rice black streaked dwarf virus,RBSDV)、南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black streaked dwarf virus,SRBSDV);优选南方水稻黑条矮缩病毒。

3.权利要求1-2任一项所述的应用,所述纤细病毒属(Tenuivirus)包括水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)、玉米条纹病毒(Maize stripe virus,MSpV);优选水稻条纹病毒。

4.权利要求1-3任一项所述的应用,所述禾本科粮食作物选自水稻,玉米,小麦,燕麦和大麦;优选水稻,更优选淮稻5号、日本晴、武育粳3号等粳稻品种,最优选日本晴。

5.一种抗性转基因水稻的制备方法,包括如下步骤:对出发水稻进行基因编辑,得到转基因水稻;所述基因编辑是通过Crispr/Cas9系统实现的;所述Crispr/Cas9系统的靶标如SEQ ID NO:3所示。

6.权利要求5所述的方法,所述抗性转基因水稻与出发水稻相比,具有水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)和南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streakeddwarf virus,SRBSDV)抗性。

7.一种sgRNA,其靶序列结合区如SEQ ID NO:3所示。

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【技术特征摘要】

1.一种水稻中e3泛素连接酶osfbx68基因在抗斐济病毒属(fiji virus)和/或纤细病毒属(tenuivirus)病毒的禾本科粮食作物育种中的应用;所述osfbx68基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

2.权利要求1所述的应用,所述斐济病毒属(fiji virus)包括玉米粗缩病毒(maizerough dwarf virus,mrdv)、水稻黑条矮缩病毒(rice black streaked dwarf virus,rbsdv)、南方水稻黑条矮缩病毒(southern rice black streaked dwarf virus,srbsdv);优选南方水稻黑条矮缩病毒。

3.权利要求1-2任一项所述的应用,所述纤细病毒属(tenuivirus)包括水稻条纹病毒(rice stripe virus,rsv)、玉米条纹病毒(maiz...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙宗涛谢凯丽张合红李雁军李路路陈剑平
申请(专利权)人:宁波大学
类型:发明
国别省市:

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