[发明专利]一种抗褐飞虱基因Bph41及其编码蛋白质和应用

说明书

本发明涉及一种抗褐飞虱基因Bph41及其编码蛋白质和应用。所述抗褐飞虱基因Bph41包括如下任一所示的核苷酸序列：i)SEQ IDNO:1所示的核苷酸序列；或ii)SEQ ID No.1所示核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或几个核苷酸编码相同功能蛋白的核苷酸序列。本发明研究发现了一种抗褐飞虱基因Bph41，将该基因转入普通水稻品种中，可以显著提高水稻对于褐飞虱的抗性，从而减轻褐飞虱产生的危害，达到增产和稳产的目的。

技术领域

本发明涉及植物基因工程领域，尤其涉及一种抗褐飞虱基因Bph41及其编码蛋白质和应用。

背景技术

水稻是一种重要的粮食作物，世界上有超过一半的人以其为主食。由于水稻基因组精细遗传图和物理图谱已完成，其转基因技术相对容易，并且与其它禾本科作物基因组具有共线性，因而被视做模式植物。随着包括水稻在内的多种生物基因组测序的完成，人类开始进入后基因组时代。全面开展功能基因组研究已成为生命科学的前沿领域。因此水稻功能基因的研究对社会经济发展和生物学研究具有重大意义。

粮食安全问题，是全世界人民面临的挑战。50、60年代的矮化育种和70年代的杂交水稻培育两次科技革命使水稻产量大幅度提高。矮化高产水稻的推广导致飞虱为害开始严重起来。尤其是进入21世纪整个亚洲水稻产区飞虱爆发的频率和规模有逐渐扩大的趋势，目前已经成为了水稻生产上最大的威胁。

长期以来，褐飞虱的防治主要是依靠施用化学杀虫剂。由于褐飞虱爆发多发生在水稻成熟灌浆期，此时稻株长势旺盛，将杀虫剂施到稻株基部的操作非常困难。事实上由于化学杀虫剂的连年大量施用，褐飞虱抗药性成倍增加，使药剂防治的效果有限。同时使用化学杀虫剂防治褐飞虱，一方面增加了农民的生产成本，另一方面化学杀虫剂还造成对非目标生物的毒杀、对环境和粮食污染等环境和生态问题。

利用抗褐飞虱基因培育抗虫水稻品种是褐飞虱综合防治中最为经济有效的方法。国际水稻研究所(IRRI)的研究结果和东南亚的水稻生产实践证明，即使是只有中等抗性水平的水稻品种，也足以将褐飞虱的群体控制在造成危害的水平以下，不至于对水稻造成实际的危害和产量损失。因此，挖掘水稻抗褐飞虱基因并在水稻育种项目中应用是防治水稻褐飞虱的根本措施。

水稻抗褐飞虱基因的研究始于上世纪70年代初。至今已经在普通栽培稻和野生稻资源中鉴定和定位了三十多个水稻抗褐飞虱的主效抗虫基因(具体见Du等，2020.Currentunderstanding of the genomic,genetic,and molecular control of insectresistance in rice.Mol Breeding2020,40:24)。8个基因(Bph14,Bph26,Bph3,Bph29,Bph9,Bph18,Bph32和Bph6)已经被克隆，这些基因都是利用图位克隆法得到(Du et al.,2009；Tamura et al.2014；Liu et al.2014；Wang et al.2015b；Zhao et al.2016；Ji etal.2016；Ren et al.2016；Guo et al.2018)。