抗纹枯病转基因水稻的培育及专用载体制造技术

本发明专利技术公开了一种GAFP2蛋白在培育抗纹枯病转基因水稻中的应用及专用载体。本发明专利技术提供了GAFP2蛋白或其编码基因或含有所述编码基因的重组载体在调控植物抗病性中的应用；所述GAFP2蛋白的氨基酸序列为序列表中序列2或序列表中序列2自N‘末端第29-171位氨基酸残基。本发明专利技术的实验证明：将GAFP2导入水稻中获得转基因水稻，可以有效增强对水稻纹枯病的抗性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物
，尤其涉及一种抗纹枯病转基因水稻的培育及专用载体。
技术介绍
水稻纹枯病（sheath blight）是由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kühn)引起的土传真菌病害。上世纪60年代以来，伴随着矮秆品种的推广、密植和化肥的大量施用，纹枯病在世界范围内成为水稻三大病害之一，一般造成15％－20％的减产，严重时可减产60％－70％。该病属于叶鞘病害，始于植株基部。在水稻群体条件下，一般于分蘖后期至拔节初期和抽穗期前后20天左右形成2个发病高峰，特别是后一个发病高峰，菌丝体不仅快速向植株冠层扩展（纵向扩展），而且迅速横向蔓延，使周围健康植株生病，危害十分严重。病原菌（R.solani kühn）不仅危害叶鞘，而且可致叶片发病或失水枯死，影响群体光合作用，严重时会致茎秆腐烂而成片倒伏、颖壳发病、穗子枯死甚至不能完全抽出，对产量和品质影响巨大。由于水稻推广品种的抗性水平普遍不理想，迄今为止，生产上对该病的控制主要依赖化学防治。但在当前高肥、大群体和农村轻壮年劳动力大量转移的情况下，常常由于用药不及时或方法不正确，导致防治效果普遍不佳，纹枯病作为主要病害的地位越来越突出，乃至我国南方稻区的很多地方，该病已上升为水稻第一大病害。培育抗纹枯病水稻新品种是从根本上解决纹枯病危害的唯一出路，也已成为我国水稻生产上的当务之急。随着分子生物学、植物病理学和基因工程技术的迅猛发展，运用基因工程手段提高植物的抗病性，为抗病育种开辟了一条全新的途径。
技术实现思路
本专利技术一个目的是提供GAFP2蛋白或其编码基因或含有所述编码基因的重组载体的应用。本专利技术提供的GAFP2蛋白或其编码基因或含有所述编码基因的重组载体在调控植物抗病性中的应用；所述GAFP2蛋白的氨基酸序列为序列表中序列2或序列表中序列2自N‘末端第29-171位氨基酸残基。上述序列表中的序列2由171个氨基酸构成，自氨基末端第1-28位为信号肽，自氨基末端第29-171位为GAFP2蛋白。上述应用中，所述GAFP2蛋白的编码基因的核苷酸序列为序列表中的序列1或序列表中序列1自5’末端第85-516位核苷酸。上述序列表中的序列1由516个核苷酸构成，自5‘末端第1-84位为编码信号肽的基因，自5‘末端第85-516位为编码GAFP2蛋白的基因。上述应用中，所述调控植物抗病性为提高植物纹枯病抗性；所述植物为单子叶植物或双子叶植物，所述单子叶植物为水稻。水稻的品种名具体为水稻“徐稻3号”。上述应用中，所述提高植物纹枯病抗性为提高水稻纹枯病抗性；所述水稻纹枯病具体由立枯丝核菌（Rhizoctonia solani Kühn）引起。本专利技术的另一个目的是提供一种培育转基因植物的方法。本专利技术提供的方法，为将GAFP2蛋白的编码基因导入目的植物得到转基因植物，所述转基因植物的纹枯病抗性高于所述目的植物；所述GAFP2蛋白的氨基酸序列为序列表中序列2或序列表中序列2自N‘末端第29-171位氨基酸残基。上述方法中，所述GAFP2蛋白的编码基因的核苷酸序列为序列表中的序列1或序列表中序列1自5’末端第85-516位核苷酸。上述方法中，所述目的植物为单子叶植物或双子叶植物，所述单子叶植物为水稻；水稻的品种名具体为水稻“徐稻3号”。所述纹枯病为水稻纹枯病，所述水稻纹枯病由立枯丝核菌（Rhizoctonia solani Kühn）引起；所述GAFP2蛋白的编码基因通过下述第三个目的中的重组载体导入所述目的植物中。本专利技术的第三个目的是提供一种重组载体。本专利技术提供的重组载体，为将GAFP2蛋白的编码基因和驱动所述编码基因的启动子插入表达载体得到；所述GAFP2蛋白的氨基酸序列为序列表中序列2或序列表中序列2自N‘末端第29-171位氨基酸残基。上述启动子可为组成型、维管组织特异表达或真菌诱导型启动子，所述组成型启动子优选为35S启动子。上述重组载体为将GAFP2蛋白的编码基因和驱动所述编码基因的启动子35S插入表达载体pCambia2300中得到的载体；所述GAFP2蛋白的编码基因的核苷酸序列为序列表中的序列1或序列表中序列1自5’末端第85-516位核苷酸。上述重组载体具体按照如下方法制备：1）将所述GAFP2蛋白的编码基因替换pBI221载体中的GUS片段，得到的中间载体pBI 35S-GAFP2；将所述GAFP2蛋白的编码基因替换pBI221载体中的GUS片段进一步具体为将上述序列表中序列1所示的核苷酸取代pBI221载体的XbaI和SacI酶切识别位点间的小片段（GUS片段）得到的重组载体。2）用HindIII和SacI酶切中间载体pBI35S-GAFP2得到1300bp35S-GAFP2片段，将所述35S-GAFP2片段插入pCambia2300载体HindIII和SacI酶切位点间得到重组载体。含有上述表达载体的重组菌或转基因细胞系也是本专利技术保护的范围。本专利技术的实验证明：将含有信号肽的GAFP2基因导入水稻中获得转基因水稻，可以高效地抵抗纹枯病菌的侵染，与非转基因水稻相比，转GAFP2水稻具有稳定的、明显增强的抗纹枯病能力，其病指数显著降低，说明转GAFP2水稻表达的GAFP2蛋白能够在信号肽的引导下将成熟肽GAFP2准确定位于胞外，从而有效增强了转基因植物对真菌病源物侵染的抗性。附图说明图1为转GAFP2水稻株系的分子鉴定结果图2为水稻纹枯病菌的培养及水稻接种图片具体实施方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例1、含有GAFP2的高效表达载体pCambia2300-35S-GAFP2的构建人工合成GAFP2基因，GAFP2的核苷酸序列为序列表中的序列1，该基因编码的氨基酸序列为序列表中的序列2。上述序列表中的序列1由516个核苷酸构成，自5‘末端第1-84位为编码信号肽的基因，自5‘末端第85-516位为编码GAFP2蛋白的基因。上述序列表中的序列2由171个氨基酸构成，自氨基末端第1-28位为信号肽，自氨基末端第29-171位为GAFP2蛋白。将GAFP2基因（序列表中的序列1）连接到pUCm-T（购自上海生工生物工程有限公司）上，构建载体pUCm-GAFP2。用XbaI和SacI酶切pUCm-GAFP2，得到516bp酶切后的GAFP2片段，经该片本文档来自技高网...

【技术保护点】
GAFP2蛋白或其编码基因或含有所述编码基因的重组载体在调控植物抗病性中的应用；所述GAFP2蛋白的氨基酸序列为序列表中序列2或序列表中序列2自N‘末端第29？171位氨基酸残基。

【技术特征摘要】
1.GAFP2蛋白或其编码基因或含有所述编码基因的重组载体在调控植物抗病性中
的应用；所述GAFP2蛋白的氨基酸序列为序列表中序列2或序列表中序列2自N‘末端
第29-171位氨基酸残基。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于:
所述GAFP2蛋白的编码基因的核苷酸序列为序列表中的序列1或序列表中序列1
自5’末端第85-516位核苷酸。
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于:
所述调控植物抗病性为提高植物纹枯病抗性；
所述植物为单子叶植物或双子叶植物，所述单子叶植物为水稻。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于:
所述提高植物纹枯病抗性为提高水稻纹枯病抗性；
所述水稻纹枯病具体由立枯丝核菌（Rhizoctonia solani Kühn）引起。
5.一种培育转基因植物的方法，为将GAFP2蛋白的编码基因导入目的植物得到转
基因植物，所述转基因植物的纹枯病抗性高于所述目的植物；所述GAFP2蛋白的氨基
酸序列为序列表中序列2或序列表中序列2自N‘末端第29-171位氨基酸残基。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述GAFP...

【专利技术属性】
技术研发人员：储成才，王义琴，刘丰泽，陈帅，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所，
类型：发明
国别省市：