[发明专利]FoCcw14基因在调控内生真菌-水稻共生体系抗稻瘟病中的用途

说明书

本发明公开了FoCcw14基因在调控瓶霉属内生真菌‑水稻共生体系抗稻瘟病中的用途，属于植物病害防治技术领域。所述FoCcw14基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明通过对FoCcw14基因的克隆和分析，并利用同源重组的技术对该基因进行功能验证，发现敲除FoCcw14基因导致内生真菌‑水稻共生体系抗稻瘟病的性能显著降低。本发明为后续水稻育种提供了新的思路。

技术领域

本发明涉及植物病害防治技术领域，具体涉及FoCcw14基因在调控瓶霉属内生真菌-水稻共生体系抗稻瘟病中的用途。

背景技术

稻瘟病是水稻重要病害之一，可引起大幅度减产，严重时减产 40％～50％，甚至颗粒无收。该病为通过气流传播的流行病，对水稻生产威胁极大，危害程度因品种、栽培技术以及气候条件不同有差别，世界各稻区均有发生，其中以叶部、节部发生为多，发生后可造成不同程度减产，尤其穗颈瘟或节瘟发生早而重，可造成白穗以致绝产。

生物防治是植物病害防控的研究热点，生物防治是利用有益微生物对病原菌产生各种不利作用(例如，抗菌，溶菌、竞争、重寄生等)，降低病原菌的数量或致病性；同时，用于生物防治的有益微生物还能诱导植物抗病性增强，提高植物免疫力，延缓、减轻或者抑制病害的发生。

其中植物内生真菌就是自然界存在的有益微生物之一，内生真菌至少有一部分生活史在健康的植物组织内部，定殖并吸取寄主内部的营养，但是与致病真菌不同的是，内生真菌并不会对寄主产生明显的伤害，可以在寄主的内部与其保持平衡的关系。

内生真菌在与植物互作过程中，展现出了许多有益的生物关系，例如促进宿主的生长，增加宿主的产量；产生毒素保护植物免受昆虫、食草动物的取食；在植物面临非生物胁迫逆境如高低温、重金属胁迫时，可以调控植物的生理生化反应，从而帮助其渡过不良环境；此外，内生真菌的定殖还可以诱导宿主产生系统抗病性，从而抵御真菌、细菌、线虫、病毒等的侵害。

在抗稻瘟病害胁迫方面，申请号为201911150894.1的专利文献公开甘蔗内生解淀粉芽孢杆菌CGB15菌株对甘蔗鞭黑粉菌、稻瘟菌、荔枝霜疫酶菌、荔枝炭疽菌、香蕉枯萎病菌都具有强烈的抑制作用。申请号为201610064924.7的专利文献公开从忽地笑鳞茎中分离的拮抗细菌菌株 HDXY对稻瘟病菌具有十分明显的拮抗作用。目前尚无报道指出野生稻内生真菌菌株在防治水稻穗颈瘟方面的功能。

目前对于内生真菌如何诱导宿主抗稻瘟病害胁迫的分子机制研究甚少，因此，通过探究内生真菌互作的分子机理，挖掘相关基因，并利用分子生物学手段改善内生真菌相关性能，以提升互作对象的抗病性，将其开发成生物防控制剂应用于农业生产，前景广阔。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从水稻内生真菌中克隆得到的具有促进宿主水稻抗稻瘟病害胁迫特性的基因，为内生真菌-水稻共生体系的改良与生产提供了理论依据和相关基因。

为实现上述目的，本发明从保藏号为CCTCC NO:M 2021505的瓶霉属内生真菌Falciphora oryzae FO-R20中鉴定克隆到具有促进宿主水稻抗稻瘟病害胁迫特性的基因FoCcw14，该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1 所示。该基因CDS区全长453bp，编码一个150aa的蛋白序列。所述 FoCcw14基因编码的蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。

本发明利用同源重组的技术，对内生真菌Falciphora oryzae FO-R20 基因组中的FoCcw14基因进行敲除，获得突变体ΔFoCcw14，发现相较于内生真菌野生型-水稻共生体系，该突变体在与水稻根部共培养以后，水稻的系统抗稻瘟病害的性能显著降低了15％，该结果表明，FoCcw14基因是调控内生真菌影响宿主抗病性的关键基因。