一種水稻抗細(xì)菌性條斑病相關(guān)基因OsDRxoc6制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及植物基因工程技術(shù)領(lǐng)域，提供了一個(gè)水稻抗細(xì)菌性條斑病相關(guān)基因編碼序列，編碼核苷酸序列如SEQ?ID?No.2所示，其所編碼的氨基酸序列如SEQ?ID?No.3所示，該編碼序列所在的基因OsDRxoc6，其核苷酸序列如SEQ?ID?No.1所示，以及該基因的分離克隆方法和功能驗(yàn)證及應(yīng)用，該OsDRxoc6基因位于水稻細(xì)菌性條斑病抗性QTL?qBlsr5a，該基因沒有內(nèi)含子，它是水稻抗病反應(yīng)中的正調(diào)控因子。發(fā)明專利技術(shù)人還發(fā)現(xiàn)抑制OsDRxoc6基因表達(dá)的轉(zhuǎn)基因植株對(duì)水稻細(xì)菌性條斑病的抗性水平顯著降低，而超量表達(dá)該基因的轉(zhuǎn)基因植株抗病能力顯著提高。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及植物基因工程
具體涉及一個(gè)水稻抗細(xì)菌性條斑病相關(guān)基因0sDRxoc6的分離克隆和功能驗(yàn)證及應(yīng)用。0sDRxoc6基因位于水稻細(xì)菌性條斑病抗性 QTLqBlsr5a，該基因沒有內(nèi)含子，它是水稻抗病反應(yīng)中的正調(diào)控因子。抑制0sDRXOC6基因表達(dá)的轉(zhuǎn)基因植株對(duì)水稻細(xì)菌性條斑病的抗性水平顯著降低，而超量表達(dá)該基因的轉(zhuǎn)基因植株抗病能力顯著提高。
技術(shù)介紹
植物在生長的過程中，受到多種病原物的侵害。植物病原物的種類繁多，包括病毒、細(xì)菌、真菌和線蟲等。病原物侵入植物導(dǎo)致兩種結(jié)果(1)病原體成功的在寄主植物內(nèi)繁殖，引起相關(guān)的病癥；(2)寄主植物產(chǎn)生抗病反應(yīng)，殺死病原物或阻止其生長。利用抗性基因資源改良植物的抗病性，是預(yù)防病害同時(shí)又保護(hù)環(huán)境的根本出路。植物的抗病反應(yīng)是多基因參于調(diào)控的復(fù)雜過程。參于植物抗病反應(yīng)的基因分為兩類(I)抗病基因，又稱R (resistance)基因和(2)抗病相關(guān)基因。根據(jù)目前人們對(duì)抗病基因功能的認(rèn)識(shí)，這類基因的產(chǎn)物主要是作為受體，直接或間接與病原蛋白相互作用，啟動(dòng)植物體內(nèi)的抗病信號(hào)傳導(dǎo)路徑(Tang等，1996 ；Baker等， 1997 ；Jia等，2000 ；Dangl和Jones, 2001 ；Nimchuk等，2001);抗病基因介導(dǎo)的抗病反應(yīng)抗性強(qiáng)，是很好的基因資源。但迄今為止尚未從水稻體內(nèi)克隆到一個(gè)主效抗病基因來抵抗水稻細(xì)菌性條斑病菌(簡稱水稻條斑病菌)的侵染，使利用抗病基因改良植物抗性受到限制； 目前僅從玉米B73中克隆得到了一個(gè)與水稻條斑病菌無毒基因avrRxol相對(duì)應(yīng)的抗性基因 Rxol (Zhao等，2004)，抗病基因的資源特別有限。此外，由于病原的快速突變，一個(gè)抗病基因的作用往往幾年或者十幾年后就喪失了。抗病相關(guān)基因是指除抗病基因外所有參于抗病反應(yīng)的基因，它們的編碼產(chǎn)物參于合成植物體內(nèi)抗病信號(hào)分子、參于信號(hào)傳導(dǎo)、阻止信號(hào)傳導(dǎo)或參于防衛(wèi)反應(yīng)等。這類基因在植物體內(nèi)表達(dá)量的升高或減少與植物的抗病性相關(guān)聯(lián)。目前，人們對(duì)抗病相關(guān)基因的認(rèn)識(shí)有限。根據(jù)已有報(bào)道，絕大多數(shù)抗病相關(guān)基因單獨(dú)作用時(shí)的抗性能力可能比抗病基因小，尤其是抗性QRL需要多個(gè)微效抗病相關(guān)基因共同作用起到抗病的效果。但根據(jù)下述原因，它們是值得大力開發(fā)的基因資源(1)由于絕大多數(shù)抗病相關(guān)基因的產(chǎn)物不需要直接與病原物相互作用，這類基因是具有持久抗性的基因資源；(2)大多數(shù)抗病相關(guān)基因參與的抗病反應(yīng)沒有病原特異性，因此它們是具有廣譜抗性的基因資源；(3)這類基因的資源豐富。目前鑒定的許多抗性相關(guān)基因如0sWRKY13，0sDR8, GH3-8，0sMPK6等，這些基因在各自的QTL 中均發(fā)揮著重要的作用(Wang等，2010)。現(xiàn)在，對(duì)于水稻條斑病的抗性研究，科學(xué)家更多的精力集中在水稻條斑病抗性數(shù)量位點(diǎn)(QTL)的發(fā)掘上。比如，水稻5號(hào)染色體短臂上的抗性QTL qBlsr5a的精細(xì)定位有可能在水稻條斑病抗性的遺傳改良上具有較大的應(yīng)用前景 (韓慶典等，2008)。水稻中雖然鑒定了很多抗細(xì)菌性條斑病的相關(guān)數(shù)量位點(diǎn)(QTL)(李小輝， 2005 ;鄧云，2007)，但是，這些基因在水稻抗病反應(yīng)中的作用機(jī)理、以及單個(gè)抗病相關(guān)基因是否會(huì)引起水稻抗病表型的改變都不清楚。抗性QTL qBlsr5a的精細(xì)定位有可能為抗條斑病帶來很好的契機(jī)，L0C_05g01380和L0C_05g01444基因是此QTL的兩個(gè)重要的候選基因， 預(yù)測(cè)對(duì)QTL qBlsr5a的抗病貢獻(xiàn)更大(韓慶典等，2008)，但其功能作用有待進(jìn)一步考證。水稻是世界上重要的糧食作物，但病害的影響常常造成其產(chǎn)量和品質(zhì)的下降。因此，了解病害的發(fā)病機(jī)制，有助于利用高效途徑改良水稻品種的抗性，控制病害的發(fā)生，減少或避免植物病害所帶來的損失。分離克隆抗病相關(guān)基因是對(duì)水稻抗病機(jī)理研究的前提。同時(shí)，與抗病基因的應(yīng)用相比，抗病相關(guān)基因的應(yīng)用能提供植物更為廣譜及長效的抗性。通過超量表達(dá)作為抗病反應(yīng)正調(diào)控因子的抗病相關(guān)基因的功能進(jìn)行水稻品種的改良，將進(jìn)一步增強(qiáng)植物的抗病性， 拓寬植物的抗譜。這些方面是采用常規(guī)植物育種和改良技術(shù)所不能達(dá)到的。因此如何獲得一種切實(shí)可靠的水稻抗細(xì)菌性條斑病相關(guān)基因成為亟待解決的問題之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的專利技術(shù)人針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的情況，提供了一個(gè)水稻抗細(xì)菌性條斑病相關(guān)基因編碼序列，編碼核苷酸序列如SEQ ID No. 2所示，其所編碼的氨基酸序列如SEQ ID No. 3所示,該編碼序列所在的基因0sDRxoc6,其核苷酸序列如SEQ ID No. I所示，以及該基因的分離克隆方法和功能驗(yàn)證及應(yīng)用，該OsDRxoce基因位于水稻細(xì)菌性條斑病抗性 QTL qBlsr5a，該基因沒有內(nèi)含子，它是水稻抗病反應(yīng)中的正調(diào)控因子。專利技術(shù)人還發(fā)現(xiàn)抑制 0sDRxoc6基因表達(dá)的轉(zhuǎn)基因植株對(duì)水稻細(xì)菌性條斑病的抗性水平顯著降低，而超量表達(dá)該基因的轉(zhuǎn)基因植株抗病能力顯著提高。專利技術(shù)人首先提供了一個(gè)從水稻中分離獲得的水稻抗細(xì)菌性條斑病相關(guān)基因 0sDRxoc6,其核苷酸序列如SEQ ID No. I所示。更進(jìn)一步的,專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)其中的DNA編碼序列SEQ ID NO. 2所示，該基因的編碼序列由930個(gè)核苷酸組成，沒有內(nèi)含子。對(duì)上述序列進(jìn)行分析表明它是一個(gè)編碼多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白的水稻基因，其所編碼的氨基酸序列如序列表SEQ IDN0. 3所示，共編碼309個(gè)氨基酸。專利技術(shù)人還發(fā)現(xiàn)，除了上述的相關(guān)基因0sDRXOC6，其核苷酸序列如SEQ ID No. I所示之外，其核苷酸序列基本上相當(dāng)于SEQ ID NO. I所示的核苷酸序列，或者其功能相當(dāng)于SEQ ID NO. I所示序列的亞片段也具有與之類似的功能,如超量表達(dá)序列表SEQ ID NO. I所示序列可以增強(qiáng)水稻對(duì)條斑病的抗性。同理，在SEQ ID No. 2所示的核苷酸序列中添加、取代，插入或缺失一個(gè)或多個(gè)核苷酸而生成的突變體、等位基因或衍生物的核苷酸序列；或在SEQ ID No. 3所示的氨基酸序列中添加、取代，插入或缺失一個(gè)或多個(gè)氨基酸或其他的同源序列而生成的具有相同功能的氨基酸序列或衍生物，也具有與上述相同的功能。更進(jìn)一步的一種蛋白質(zhì)或其功能類似物，其氨基酸序列與SEQ ID No. 3所示，或在 SEQ IDNo. 3所示的氨基酸序列中添加、取代，插入或缺失一個(gè)或多個(gè)氨基酸或其他的同源序列而生成的具有相同功能的氨基酸序列或衍生物，也是具有上述的功能的。同時(shí)本專利技術(shù)的專利技術(shù)人提供了上述基因的分離方法，同時(shí)還可以采用已經(jīng)克隆的本專利技術(shù)所提供的OsDRxoce基因作探針，從cDNA和基因組文庫中篩選到本專利技術(shù)的基因或同源基因。同樣，米用PCR (polymerase chain reaction)技術(shù)，也可以從基因組、mRNA和cDNA中擴(kuò)增得到本專利技術(shù)的OsDRxoce基因以及任何感興趣的一段DNA或與其同源的一段DNA。采用以上技術(shù)，可以分離得到包含OsDRxoce基因的序列或者包含一段OsDRxoce基因的序列， 將這一序列與合適的載體連接，可以轉(zhuǎn)入植物細(xì)胞超量表達(dá)其自身的0sDRXOC6基因，產(chǎn)生抗病轉(zhuǎn)基因植物。采用這種轉(zhuǎn)基因技術(shù)創(chuàng)造抗病植物是傳統(tǒng)育種技術(shù)所不能達(dá)到的。綜上所述，本專利技術(shù)的專利技術(shù)人在國際上首本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種水稻抗細(xì)菌性條斑病相關(guān)基因,其特征在于：其編碼核苷酸序列如SEQ?ID?No.2所示，或如下所示的核苷酸序列：在SEQ?ID?No.2所示的核苷酸序列中添加、取代，插入或缺失一個(gè)或多個(gè)核苷酸而生成的突變體、等位基因或衍生物的核苷酸序列；其所編碼的氨基酸序列如SEQ?ID?No.3所示，或如下所示的氨基酸序列：在SEQ?ID?No.3所示的氨基酸序列中添加、取代，插入或缺失一個(gè)或多個(gè)氨基酸或其他的同源序列而生成的具有相同功能的氨基酸序列或衍生物。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種水稻抗細(xì)菌性條斑病相關(guān)基因，其特征在于 其編碼核苷酸序列如SEQ ID No. 2所示，或如下所示的核苷酸序列 在SEQ ID No. 2所示的核苷酸序列中添加、取代，插入或缺失一個(gè)或多個(gè)核苷酸而生成的突變體、等位基因或衍生物的核苷酸序列； 其所編碼的氨基酸序列如SEQ ID No. 3所示，或如下所示的氨基酸序列 在SEQ ID No. 3所示的氨基酸序列中添加、取代，插入或缺失一個(gè)或多個(gè)氨基酸或其他的同源序列而生成的具有相同功能的氨基酸序列或衍生物。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水稻抗細(xì)菌...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：丁新華，儲(chǔ)昭輝，常清樂，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：