[发明专利]抗稻瘟病蛋白和基因、分离的核酸及其应用

说明书

本发明公开了一种抗稻瘟病蛋白和基因、分离的核酸及其应用，涉及基因工程技术领域。本发明公开的抗稻瘟病蛋白其氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示，抗稻瘟病基因如SEQ ID NO:1所示。该抗稻瘟病基因蛋白和基因具有稻瘟病抗性，转化该基因的植物体具有稻瘟病抗性，该基因可以用于培育抗稻瘟病植物品种。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，具体而言，涉及一种抗稻瘟病蛋白和基因、分离的核酸及其应用。

背景技术

植物已经进化出了精细的先天免疫系统，能感知病原微生物的侵袭并启动免疫防卫反应。由抗病基因(又叫R基因)介导的免疫反应能产生强烈的抗性，且依赖于植物对病原菌效应蛋白的识别，具有小种特异性。通常认为大多数R基因介导的免疫过程伴随超敏反应(HR)且符合基因对基因学说。水稻中的R蛋白大多包含一个NBS-LRR结构域，这些R基因有独特的进化模式，是植物免疫系统中的关键产物。

稻瘟病是破坏性严重的水稻病害，由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起。稻瘟病菌主要侵染水稻叶片和穗部，造成粮食减产。挖掘并应用R基因培育抗性品种是最经济有效的防治策略，然而由于水稻遗传不稳定性或者稻瘟病菌遗传变异，R基因的抗性会迅速丧失。因此，筛选并利用更多的抗稻瘟病基因是解决抗性迅速丧失的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗稻瘟病蛋白，该蛋白具有稻瘟病抗性。

本发明的另一目的在于提供一种分离的核酸分子，其编码上述的抗稻瘟病蛋白，转化该分离的核酸分子的植物体，能够赋予该植物体稻瘟病抗性。

本发明的再一目的在于提供一种抗稻瘟病基因，该基因具有稻瘟病抗性。

本发明的另一目的在于提供一种载体。

本发明的另一目的在于提供一种重组细胞或重组菌。

本发明的另一目的在于提供上述抗稻瘟病蛋白、分离的核酸分子、抗稻瘟病基因、载体、重组细胞或重组菌的应用。

本发明是这样实现的：

地谷(Oryza sativa indica Digu)是我国籼稻品种，对稻瘟病具有广谱持久抗性，已被广泛用于抗稻瘟病育种。

传统的R基因挖掘主要运用图位克隆法，该方法需构建庞大的分离群体，耗时费力且会受到亲本间遗传多样性不高等阻碍。当前，通过高通量测序已经能够快速解析大量基因组序列，全基因组关联分析(GWAS)已经成为筛选复杂表型下遗传变异的一种有效手段。在水稻中，运用GWAS已经找到了数百个有效关联信息。此外，基于HapMap的GWAS已经找到了大量的稻瘟病抗性位点。然而，作为自交植物，水稻有一定连锁不平衡的概率，这种连锁不平衡通常包含几百kb的区域，导致对候选基因的分辨率降低。因此，在此基础上引入其它手段将有助于候选基因的鉴定。

为了更有效地搜寻导致表型差异的基因，GWAS通常会与基因表达谱分析，同源基因功能分析，遗传变异分析以及转基因功能分析等相结合。鉴于OsSPL13,GL7和GH3-2等基因转录水平的差异会导致表型差异，GWAS结合转录组分析的策略有望提高抗病基因或防卫相关基因的鉴定效率，类似的策略已在杂种优势相关研究中有报道。我们先前已利用基因芯片的手段，对抗病品种地谷和感病品种丽江在接种稻瘟菌前后的转录组水平进行了分析。

本发明在此基础上筛出在地谷中特异表达的R基因，并结合全基因组序列分析数据筛出与地谷抗性相关的单核苷酸变异(SNP)所对应的R基因，进而挖掘并鉴定出了一种新的抗稻瘟病基因及其编码的蛋白。本发明使用不同的思路或策略进行抗病基因的快速鉴定，为进一步解析水稻抗病分子机制以及推动抗性基因的育种应用打下物质基础。

基于此，一方面，本发明提供了一种抗稻瘟病蛋白，其氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。