水稻OsUGT706E2基因在调控水稻稻瘟病抗性中的应用制造技术

本发明专利技术属于分子育种技术领域，具体涉及水稻OsUGT706E2基因在调控水稻稻瘟病抗性中的应用。为挖掘并克隆更多的稻瘟病数量抗性基因，本发明专利技术研究发现过表达OsUGT706E2能够显著降低转基因植株的稻瘟病叶瘟抗性，并且转基因植株在生长状态及农艺性状上没有明显的改变，表明OsUGT760E2负向调控水稻叶瘟抗性。本发明专利技术首次证明了水稻基因OsUGT760E2(LOC_Os05g45200)是调控水稻叶瘟抗性的功能基因，为后续通过基因工程培育水稻稻瘟病抗性种质提供了新的基因资源，可以通过基于基因编辑的技术手段应用于生产实践中，改良水稻的稻瘟病抗性，从而保障水稻生产的安全。从而保障水稻生产的安全。从而保障水稻生产的安全。

【技术实现步骤摘要】
水稻OsUGT706E2基因在调控水稻稻瘟病抗性中的应用


[0001]本专利技术属于分子育种
，具体涉及水稻OsUGT706E2基因在调控水稻稻瘟病抗性中的应用。

技术介绍

[0002]由真菌(Magnaporthe Oryza)引起的水稻稻瘟病是世界各稻区危害最严重的水稻病害之一，对全球稻作栽培具有毁灭性的影响。稻瘟病每年均给水稻栽培带来不同程度的危害，一般减产10～20％，重则达40～50％，局部田块甚至颗粒无收。当前，稻瘟病有越来越严重的趋势，大部分抗病品种推广应用2～3年后即丧失其稻瘟病抗性。如高抗稻瘟病品种“窄叶青8号”，推广种植不到三年便丧失抗性，高产抗病优质品种“粳籼89”，推广不到四年，其抗病性也明显下降。因此，水稻品种稻瘟病抗性周期短是水稻生产中的一个普遍而突出的问题，增强水稻的持久抗病性已成为水稻品种改良中需要优先解决的问题。
[0003]目前，利用品种的抗性开展稻瘟病抗性育种被认为是最经济、有效和环境友好的稻瘟病防治途径。然而，多年的生产实践证明，应用以往的常规遗传育种技术进行水稻稻瘟病持久抗性育种非常困难。同时，对稻瘟病持久抗性品种Moroberekan、谷梅2号和三黄占2号的抗病遗传分析结果表明，稻瘟病持久抗性由质量抗性和数量抗性两部分组成。其中，由主效基因控制的稻瘟病抗性称为质量抗性(完全抗性)，其表现为水稻寄主与稻瘟病菌的不亲和性，具有小种专化性。在以往的稻瘟病抗性育种中，往往只利用了个别的主效基因。这些品种大面积推广应用时，一旦遇到新的小种或毒性产生变异的病原菌时就会丧失其抗病性。这是造成水稻品种稻瘟病抗性周期短的根本原因。与之相对应的是数量抗性(部分抗性)，由多个微效基因组成。数量抗性表现为寄主与病菌的亲和性，抑制稻瘟病菌繁殖，延缓发病进程，在形态上表现为叶片的病斑数少、病斑小。由于数量抗性的小种专化性不强，且由于其微效多基因的性质不容易被稻瘟病菌克服，数量抗性被认为与水稻稻瘟病持久抗性紧密相关，已成为研究的热点和前沿。因此，挖掘并克隆更多的稻瘟病数量抗性基因是解决水稻持久抗病性的关键所在。鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种调控水稻叶瘟抗性的基因OsUGT760E2，该基因可以负向调控水稻叶瘟抗性，有望在生产实践中用于改良水稻的稻瘟病抗性，从而保障水稻生产的安全。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]本专利技术第一方面提供了水稻OsUGT706E2基因在调控水稻稻瘟病抗性中的应用，所述OsUGT706E2基因具有如SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列，并具有如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列。
[0007]应当理解，考虑到密码子的简并性，在不改变氨基酸序列的前提下，对上述编码基因的核苷酸序列进行修改，也属于本专利技术的保护范围内。
[0008]优选地，所述OsUGT706E2基因负向调控水稻稻瘟病抗性。OsUGT706E2基因在水稻中的表达量增加，水稻的稻瘟病抗性降低；反之，OsUGT706E2基因在水稻中的表达受到抑制或者表达量降低，水稻的稻瘟病抗性提高。
[0009]本专利技术利用ubiquitin启动子过表达OsUGT760E2基因的水稻转化载体。该载体转化水稻后能大幅提高OsUGT760E2的表达量，伴随着表达量的提高，转化植株的叶瘟抗性显著降低，但转基因植株在生长状态及农艺性状上没有明显的改变，表明该基因负向调控水稻叶瘟抗性。因此，有望通过基因编辑技术(如CRISPR/Cas9)降低OsUGT760E2的表达，并应用于水稻的基因遗传工程育种中，最终提高水稻的稻瘟病抗性，保障粮食安全。
[0010]优选地，所述水稻的品种包括但不限于C419绿梗占。
[0011]优选地，所述稻瘟病抗性为稻瘟病数量抗性。
[0012]优选地，所述OsUGT706E2基因还包括与其相关的生物材料，所述相关的生物材料包括编码OsUGT706E2基因的蛋白，含有OsUGT706E2基因的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。
[0013]本专利技术第二方面提供了一种培育高抗稻瘟病水稻品种的方法，其特征在于，利用基因编辑技术抑制OsUGT706E2基因在水稻中的表达，或者降低OsUGT706E2基因在水稻中的表达量；所述OsUGT706E2基因具有如SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列，并具有如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列。
[0014]优选地，所述基因编辑技术包括CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0016]本专利技术经研究发现，表达OsUGT706E2能够显著降低转基因植株的稻瘟病叶瘟抗性，并且转基因植株在生长状态及农艺性状上没有明显的改变，表明OsUGT760E2负向调控水稻叶瘟抗性。本专利技术为后续通过基因工程培育水稻稻瘟病抗性种质提供了新的基因资源，可以通过基于基因编辑的技术手段应用于生产实践中，改良水稻的稻瘟病抗性，从而保障水稻生产的安全。同时，本专利技术首次证明了水稻基因OsUGT760E2(LOC_Os05g45200)是调控水稻叶瘟抗性的功能基因。该基因的克隆和生物学功能验证对于水稻稻瘟病抗性的分子机制研究有重要的参考意义。
附图说明
[0017]图1为1300
‑
Ubi
‑
GFP载体的结构图谱；
[0018]图2为转基因植株中OsUGT760E2表达水平的检测结果，星号表示与野生型相比有显著性差异；
[0019]图3为过表达OsUGT760E2降低水稻的叶瘟抗性；A：野生型和OsUGT760E2过表达植株接种B157后6天的照片；B：野生型和OsUGT760E2过表达植株接种B157后6天的菌斑大小；C：野生型和OsUGT760E2过表达植株接种Guy11后6天的照片；D：野生型和OsUGT760E2过表达植株接种Guy11后6天的菌斑大小。NI表示未接种稻瘟病菌的水稻叶片，星号表示与野生型相比有显著性差异。
具体实施方式
[0020]下面对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施
方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0021]下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为可通过常规的商业途径购买得到。
[0022]以下实施例涉及的OsUGT760E2基因的ID号为LOC_Os05g45200，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示：
[0023]SEQ ID NO.1：
[0024]ATGATGACAGAAACGGTGGTTGTGAACGCGGGGCTTGGCGTCGGCCATCTGGCCCCA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水稻OsUGT706E2基因在调控水稻稻瘟病抗性中的应用，其特征在于，所述OsUGT706E2基因具有如SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列，并具有如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述OsUGT706E2基因负向调控水稻稻瘟病抗性。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述水稻的品种包括C419绿梗占。4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述稻瘟病抗性为稻瘟病数量抗性。5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述OsUGT706E2基因还包括与其相关的生物材料，所述相关的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘清，江立群，李晨，于航，邢俊连，陈平丽，
申请(专利权)人：广东省农业科学院水稻研究所，
类型：发明
国别省市：