[发明专利]增强水稻稻瘟病和白叶枯病抗性的基因、蛋白及提高水稻稻瘟病和白叶枯病抗性的方法

说明书

本发明公开了增强水稻稻瘟病抗性和白叶枯病抗性的基因Os08g0190300、蛋白及其应用，所述基因具有如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列，编码一种NBS‑LRR类蛋白，由1032个氨基酸组成。本发明从水稻品种红脚占中克隆并鉴定到控制水稻稻瘟病抗性和白叶枯病抗性的基因Os08g0190300。本发明通过构建基因过表达载体pC1300s‑Os08g0190300，借助农杆菌介导的水稻成熟胚遗传转化技术获得基因过表达植株，通过对野生型和转基因植株进行接种实验，结果显示过表达Os08g0190300提高了水稻植株对稻瘟病菌和白叶枯病菌的抗性，表明该基因同时具有抗稻瘟病和抗白叶枯病的功能。

技术领域

本发明涉及植物基因工程领域，具体涉及稻瘟病抗性基因与白叶枯病抗性基因及其编码蛋白与应用及提高水稻稻瘟病和白叶枯病抗性的方法。

背景技术

水稻是一种重要的粮食作物，随着世界人口数量的逐步增长，人类对水稻产量的需求在逐步提高，因此维持水稻的稳定生产和供给平衡是粮食安全的重要保证。水稻病害是影响水稻生产的重要因素之一，降低病害对水稻生产的影响是保障粮食安全的重要工作。稻瘟病和白叶枯病分别是由稻瘟病菌和白叶枯病菌引起的最为严重的真菌性病害和细菌性病害，每年我国因这两种病害流行造成的产量损失巨大。实践表明，种植抗病品种是防治病害流行最经济有效的方式。

抗病基因克隆是研究抗病机制，选育抗病品种的理论基础。截止目前已经报道了水稻基因组上百个稻瘟病抗性基因和近40个白叶枯病抗性基因。NLR蛋白是一类重要的抗病蛋白，其氨基端为核酸结合位点(Nucleotide-binding-site，NBS)结构域，羧基端为富亮氨酸重复(Leucine-rich repeat,LRR)结构域。研究表明，NBS结构域具有保守基序，通常作用为结合和水解ATP、GTP；LRR结构域具有互作功能，决定基因抗谱，不同NLR蛋白的LRR结构域在重复片段的数量、长短及组合上差别较大，造成基因的抗谱差异多样。在已经克隆的稻瘟病抗性基因中，多数均属于NLR蛋白编码基因，而在已克隆的白叶枯病抗性基因中，Xa1也编码NLR蛋白，说明NLR蛋白在水稻抗病应答过程中具有重要作用。

在植物体内存在两种免疫机制，即病原菌相关分子模式(Pathogen-associatedmolecular patterns)诱导的免疫反应(PAMP triggered immunity,PTI)和效应子触发的免疫反应(Effector triggered immunity,ETI)。在植物细胞内部，NLR蛋白主要参与ETI免疫过程，作用为识别病原菌分泌的效应分子，触发迅速强烈的免疫反应植物免疫反应，抑制病原菌生长。

目前，尽我们所知，并没有NLR蛋白同时调控水稻稻瘟病抗性和白叶枯病抗性的报道。同时抗稻瘟病和白叶枯病的水稻抗病相关基因具有重要价值，鉴定此类抗病相关基因对于深入研究水稻抗病的分子机制，改良水稻品种抗性具有重要的意义。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种提高水稻稻瘟病抗性和白叶枯病抗性的基因Os08g0190300。为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种水稻基因Os08g0190300，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明的第二个目的在于提供一种提高水稻稻瘟病抗性和白叶枯病抗性的蛋白。为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种提高水稻稻瘟病抗性和白叶枯病抗性的蛋白，其特征在于，所述蛋白具有如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列。

获得上述基因Os08g0190300的引物对，其正向引物序列如SEQ ID NO.3所示，反向引物序列如SEQ ID NO.4所示。

含有水稻基因Os08g0190300的植物表达载体，所示载体含有CaMV35S强启动子。

本发明还提供了水稻基因Os08g0190300在水稻抗稻瘟病和抗白叶枯病中的应用，可以通过该基因的过量表达进行水稻遗传改良