本发明专利技术公开了一种利用蔗糖合酶（OsSUS3）提高水稻稻瘟病抗性的方法，属于转蔗糖合酶水稻的分子生物学技术领域。本方法是：①从水稻克隆OsSUS3基因cDNA；②构建OsSUS3基因超表达载体，并转化水稻中花11，获得转基因植株，其转Ossus3基因水稻种子Sus3（Oryza sativa Sus3），于2017年1月3日保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO：P201702；③将获得的超表达OsSUS3基因的水稻材料进行稻瘟病抗性测定。本发明专利技术增加OsSUS3基因在水稻中的表达量，使转基因水稻稻瘟病病斑长度减少了17%，病斑数目减少了37%。
【技术实现步骤摘要】
利用蔗糖合酶提高水稻稻瘟病抗性的方法
本专利技术涉及构建转蔗糖合酶基因水稻的方法，属于转蔗糖合酶水稻的分子生物学
，具体涉及一种利用蔗糖合酶(OsSUS3)提高水稻稻瘟病抗性的方法。
技术介绍
蔗糖合酶(sucrosesynthase，EC2.4.1.13，SUS)是一种糖基转移酶，催化可逆的反应：一般认为，它在植物体内主要起到蔗糖分解的作用[1,2](Tsaietal.,1970；SuandPreiss,1978)。单子叶模式物种水稻的蔗糖合酶基因家族有6个同源基因，分别命名为OsSUS1-6。当植物遭受到胁迫时，蔗糖(植物体内的主要碳源)就会发生积累，这种现象是植物适应外界环境的一种反馈调节。已有的研究表明蔗糖合酶可通过调节细胞内可溶性糖和渗透压的方式参与抗逆过程。低氧、低温、干旱、高盐、伤害等都会诱导蔗糖合酶的表达上调[3,4](KlotzandHaagenson2008；Barrero-Siciliaetal2011)。以氧胁迫为例，玉米SUS双基因突变体(sus1/sh1)缺氧处理时其根尖致死，恢复供氧时不能恢复正常分裂，而野生型根尖恢复供氧后可继续生长[5](Ricardetal1998)。同样，马铃薯的SUS突变体经过低氧胁迫又恢复供氧后，突变体植株恢复生长的能力减弱[6](Biemeltetal1999)。缺氧逆境会诱导玉米根系中胼胝质的产生[7](SubbaiahandSachs2001)和小麦根系中和纤维素多糖的增加[8](AlbrechtandMustroph2003)。Atsus1/Atsus4双突拟南芥在通风良好的条件下可正常生长，而在缺氧胁迫条件下生长受抑制[9](Bieniawskaetal2007)。反义抑制黄瓜CsSUS3降低了其抗氧胁迫能力[10](Wangetal2014)。此外，蔗糖合酶为胼胝质合成提供了底物UDPG，胼胝质在病菌侵染的组织部位积累起到机械屏障作用，将病原体限制在某一个区域中来阻止其向植物组织内进一步扩散；而沉积在筛板孔和胞间连丝上的胼胝质可以调节物质运输的速率，减少细胞间信号和病菌等传播[11,12](Vaténetal2011；and2013)。但迄今为止，尚无蔗糖合酶对提高植物稻瘟病抗性的报道。参考文献：1.TsaiCY,SalaminiF,NelsonOE.Enzymesofcarbohydratemetabolisminthedevelopingendospermofmaize.PlantPhysiol,1970,46:299-306.2.SuJC,PreissJ.Purificationandpropertiesofsucrosesynthasefrommaizekernels.PlantPhysiol,1978,61:389-393.3.KlotzKL,HaagensonDM.Wounding,anoxiaandcoldinducesugarbeetsucrosesynthasetranscriptionalchangesthatareunrelatedtoproteinexpressionandactivity.JPlantPhysiol,2008,165:423-434.4.Barrero-SiciliaC,Hernando-AmadoS,Gonzalez-MelendiP,CarboneroP.Structure,expressionprofileandsubcellularlocalisationoffourdifferentsucrosesynthasegenesfrombarley.Planta,2011,234:391-403.5.RicardB,VanToaiT,ChoureyP,SaglioP.Evidenceforthecriticalroleofsucrosesynthaseforanoxictoleranceofmaizerootsusingadoublemutant.PlantPhysiol,1998,116:1323-1331.6.BiemeltS,HajirezaeiMR,MelzerM,AlbrechtG,SonnewaldU.Sucrosesynthaseactivitydoesnotrestrictglycolysisinrootsoftransgenicpotatoplantsunderhypoxicconditions.Planta,1999,210:41-49.7.SubbaiahCC,SachsMM.Alteredpatternsofsucrosesynthasephosphorylationandlocalizationprecedecalloseinductionandroottipdeathinanoxicmaizeseedlings.PlantPhysiol,2001,125:585-594.8.AlbrechtG,MustrophA.Localizationofsucrosesynthaseinwheatroots:increasedinsituactivityofsucrosesynthasecorrelateswithcellwallthickeningbycellulosedepositionunderhypoxia.Planta,2003,217:252-260.9.BieniawskaZ,BarrattDH,GarlickAP,TholeV,KrugerNJ,MartinC,ZrennerR,SmithAM.AnalysisofthesucrosesynthasegenefamilyinArabidopsis.PlantJ,2007,49:810-828.10.WangHY,SuiXL,GuoJJ,WangZY,ChengJT,MaS,LiX,ZhangZX.Antisensesuppressionofcucumber(CucumissativusL.)sucrosesynthase3(CsSUS3)reduceshypoxicstresstolerance.PlantCellEnviron,2014,37:795-810.11.VaténA,DettmerJ,WuS,StierhofYD,MiyashimaS,YadavSRetal.,Callosebiosynthesisregulatessymplastictraffickingduringrootdevelopment.Developmentalcell,2011,21:1144-1155.12.B,I.Callose:theplantcellwallpolysaccharidewithmultiplebiologicalfunctions.Actaphysiologiaeplantarum,2013,35:635-644.
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种利用蔗糖合酶提高水稻稻瘟病抗性的方法，即利用转基因技术对水稻进行遗传改良，提高稻瘟病抗性，为水稻抗稻瘟病育种做理论以及技术上的探索。本专利技术的目的是这样实现的：一、利用蔗糖合酶提高水稻稻瘟病抗性的方法(简称方法)本本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用蔗糖合酶提高水稻稻瘟病抗性的方法，其特征在于：①从水稻中克隆OsSUS3基因cDNA水稻蔗糖合酶3（OsSUS3）基因编码区序列如序列1，cDNA长度为2643bp；②构建OsSUS3基因在次生细胞壁合成时表达的载体，并转化水稻中花11，获得转基因植株，其转Ossus3基因水稻种子Sus3（Oryza sativa Sus3），于2017年1月3日保藏在中国典型培养物保藏中心（地址：中国 武汉 武汉大学 邮编：430072），保藏编号为CCTCC NO：P201702；③将获得的超表达OsSUS3基因的水稻材料进行稻瘟病抗性测定。
【技术特征摘要】
1.一种利用蔗糖合酶提高水稻稻瘟病抗性的方法，其特征在于：①从水稻中克隆OsSUS3基因cDNA水稻蔗糖合酶3（OsSUS3）基因编码区序列如序列1，cDNA长度为2643bp；②构建OsSUS3基因在次生细胞壁合成时表达的载体，并转化水稻中花11，获得转基因植株，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭良才，丰胜求，范春芬，涂媛媛，王艳婷，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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