[发明专利]一种提升水稻穗期高温耐受性的MAP3K-19基因及其编码得到的蛋白和应用

说明书

本发明公开了一种提升水稻穗期高温耐受性的MAP3K‑19基因及其编码得到的蛋白和应用。该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明提供了一个新的水稻穗期耐高温相关基因，为水稻耐高温育种和水稻温敏不育系的育种提供了新的遗传资源。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种提升水稻穗期高温耐受性的MAP3K-19基因及其编码得到的蛋白和应用。

背景技术

近年来，世界各地稻区高温热害愈加频繁，高温相关研究也逐渐受到学者的重视，但由于作物耐热性状属于复杂的数量性状，且鉴定和评价指标较难统一，所以耐热性遗传研究进展较为缓慢(Zhao,C.等，2016)。目前水稻中耐高温机理研究已报道与高温相关基因主要涉及热激蛋白家族、转录因子类、各种酶类等(Ai-Li Qu等,2013)。

在众多信号通路中，MAPK信号通路是真核生物中极为保守和经典的三级激酶信号级联途径，由MAP3K-MAP2K-MAPK组成，其主要负责帮助生物体在受到外界胁迫时，通过依次磷酸化的级联放大将细胞表面信号传递至胞内下游应答分子，最终调控下游基因表达对外界逆境做出响应(丁洋等，2009)。水稻中属于该途径的基因共很多，多数被报道参与逆境胁迫应答，如OsMPK15(Hong等，2019)、OsMPK6(Shen等,2010)负调控水稻的稻瘟病和白叶枯病抗性，OsMPK12、OsMPK17、OsMPK13负调控水稻的褐飞虱免疫反应(Hu等，2011)，OsMPK14受到高盐、低温等多种逆境胁迫诱导(梁卫红等,2010)。至今为止，未有MAPK途径基因参与高温胁迫途径的明确报道。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种提升水稻穗期高温耐受性的MAP3K-19基因及其编码得到的蛋白和应用，本申请从反向遗传学的角度在水稻中首次解析了一个新的MAP3K基因MAP3K-19的生物学功能，并通过转基因实验证明该基因参与调控水稻抽穗期耐高温的途径，为水稻耐高温育种和水稻温敏不育系的育种提供了新的遗传资源。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种MAP3K-19基因在提升水稻穗期高温耐受性中的应用，该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

进一步地，该基因编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

上述基因在水稻种质资源改良中的应用。

上述基因在培育温敏不育系水稻中的应用。

一种含有上述基因的表达载体。

一种提升水稻抽穗期高温耐受的制剂，包括上述蛋白。

一种基因芯片，包括用于检测MAP3K-19基因的特异性引物，该特异性引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.3～4所示。

一种筛选穗期耐高温水稻的试剂盒，包括如SEQ ID NO.3～4所示的特异性引物。

本发明的有益效果为：

1、本发明通过水稻中蛋白序列同源比对方式获得可能的功能保守新基因，并运用CRISPR/Cas9系统在粳稻背景下将其敲除，结合新的高温鉴定体系对其表型加以鉴定，最终提供了新的耐高温相关基因，为水稻耐高温研究提供了很好的研究基础。

2、本发明基因属于水稻中一个新的穗期耐高温相关基因，为水稻耐高温育种提供了新的遗传资源。

3、本发明建立了较为成熟的穗期耐高温鉴定程序和方法，为水稻耐高温鉴定提供了科学的研究方法。

附图说明

图1为本发明实施例一中水稻中MAP3K家族蛋白进化树分析；