[发明专利]水稻油菜素内酯受体激酶类似蛋白及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种植物抗病性相关蛋白及其编码基因与应用，特别涉及一个来源于水稻的油菜素内酯(Brassinosteroids，BRs)受体激酶类似蛋白(BRI1-associated kinasc1，Bak1)及其编码基因与其在提高植物抗病性中的应用。

背景技术

病害是农作物高产和稳产的重要限制性因素之一。培育和种植抗病品种是防治植物病害经济有效的措施之一。植物抗病基因包括寄主抗病基因和非寄主抗病基因两大类。目前育种过程中主要利用的是寄主植物由单一抗病基因控制的质量抗性，其原因是这类基因可以对特定的病原菌产生典型的抗病反应，并且单个基因易于利用。但是，对于某些重要的植物病害，如水稻细菌性条斑病，在寄主植物中尚未发现抗病的单基因，抗性由多基因控制，传统育种方法难以转育。

在植物与病原菌协同进化过程中，病原菌为适应不同植物种通常以近缘种或致病型复合体存在，近缘非寄主植物则可能存在一些基因，其产物能够特异性识别该种植物非典型病原菌的激发子而启动与防御反应有关的信号级联反应。非亲和病菌编码激发子的基因被称为异种无毒基因，异钟无毒基因一般是病菌对寄主植物致病的必需因子；非寄主植物识别异种无毒基因、启动防御反应的基因被称为非寄主抗性基因。

随着植物分子生物学技术的迅速发展，目前国内外对非寄主抗性基因在作物育种中的应用前景倍加关注。Rxol基因是从玉米中克隆的一个非寄主抗性基因。Rxol与细菌性条斑病菌的无毒基因互作激活防御反应，导致玉米叶片对水稻细菌性条斑病菌产生典型的过敏性反应。携带该基因的玉米品系抗谱广，对来自不同地区的细菌性条斑病菌株都表现高度抗性。将克隆的Rxol导入水稻，转基因植株接种细菌性条斑病菌菌液后，接种点周围的叶片细胞迅速坏死，反应型和抗谱与玉米叶片相同。Rxol在水稻中启动过敏性坏死反应和细胞程序化死亡途径而对细菌性条斑病病产生抗性，但是该基因启动抗病反应的上游信号识别和传导机制尚不清楚。

植物通过细胞膜上的受体感知环境变化，产生相应的信号调控机体生理变化。植物受体与动物生长因子受体类似，也具有信号识别和转导的功能，故称之为类受体激酶[1]。植物类受体激酶家族成员众多，拟南芥和水稻中类受体激酶家族分别含有600和1000多个成员[2]。BAK1(也叫ELG，RKS10)是其中研究最为深入的类受体激酶之一，它属于富亮氨酸重复(Leucine-rich repeat，LRR)类受体激酶SERK家族。它是一个多功能的蛋白，调控植物生长发育、免疫信号和细胞死亡等过程。

水稻中发现许多SERK家族成员：如OsSERK1-2及OsSERKL1-9。2005年Ito和Hu分别在水稻中发现OsSERK1-2。Hu等对OsSERK1进行RNAi和过表达研究，OsSERK1受稻瘟病菌或外施水杨酸、茉莉酸诱导表达，而且参与植物抗病反应影响愈伤再生能力。2009年Singla等以拟南芥和水稻SERK家族氨基酸序列在数据库KOME、NCBI和TIGR中BALST比对，发现OsSERKL1-9，用油菜素内酯(Brassinosteroids，BRs)和脱落酸(abscisic acid，ABA)处理后，不同OsSERKL基因表达模式不同，推断它们可能具有不同的功能。Li等研究发现OsSERK1与AtBAK1高度同源，因而把它又命名为OsBAK1。RNAi干扰研究发现OsBAK1调控水稻多个重要农艺性状，如：株高、叶夹角、粒形。Park等用OsBAK1激酶域构建干扰载体，转基因植株中OsSERK1-2和ORK1基因表达量均被干扰，表现出矮化、不正常发育并对稻瘟病感病。水稻中OsSERKs家族成员众多，但目前尚未见到从水稻中分离出抗病功能明确的该家族基因的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一个油菜素内酯受体激酶类似蛋白(BRI1-associated kinase1，Bak1)。

本发明所提供的油菜素内酯受体激酶类似蛋白，名称为OsBAK1L，来源于来源于水稻(OryzaSativa L.)，具有下述氨基酸残基序列的蛋白质：

1)序列表中SEQ ID No：1；

2)将序列表中SEQ ID No：1的氨基酸残基序列经过一至几个氨基酸残基的取代、缺失或填加且与植物抗病性相关的蛋白质。