[发明专利]一种新型水稻抗草铵膦除草剂遗传位点及其应用

说明书

本申请公开了一种一种新型水稻抗草铵膦除草剂遗传位点及其应用，培育抗草铵膦植物的方法，包括降低或敲除植物中SPL8基因的表达，从而培育出与野生型对照植物相比草铵膦抗性更强的植物。

技术领域

本发明属于生物技术领域，特别地，本发明涉及一类植物特有的SPL转录因子家族基因OsSPL8及其编码蛋白在调控植物，特别是水稻对草铵膦除草剂抗性相关方面的应用。

背景技术

水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物之一，其中全球近90％的水稻是在亚洲生产和消费，水稻的产量和品质直接影响着人民的生活水平。因此如何促进水稻增产、提高水稻品质对于保障民生、维持农业经济稳定具有重要意义。同时，水稻作为一种典型的作物类模式植物，对于其他农作物的研究也具有重要的参考价值。

作物在生活过程中不可避免的会遭受到各种胁迫影响，其中杂草侵害是最常见的胁迫之一，能够与作物竞争各种有利资源，并增加作物遭受病虫害侵袭的风险，严重影响作物产量和品质。据估计，平均每年因杂草侵害造成全球作物减产超过13％，相当于全球10亿人口一年的口粮。传统的杂草清除方法需要消耗大量的人力资源，而除草剂的使用则能够节约大量人力物力成本。因此培育具有除草剂抗性作物对于维持作物高产、保障粮食品质具有重要意义。

草铵膦(Glufosinate)又名草丁膦等，是目前应用最广泛的除草剂之一，其因具有广谱性、非选择性、低毒性以及环境友好型等特点而被广泛使用。截止目前，草铵膦抗性作物的培育主要利用转基因技术实现，然而转基因技术在粮食作物中的应用一直存在着巨大的争议，并且在我国转基因作物的商业化生产尚未开放，此外，我国尚未发现具有草铵膦抗性的作物种质资源，因此抗草铵膦作物的培育对于我国现代农业的发展具有重要的意义和潜在的应用价值。

发明内容

本发明的目的在于找到一类除GS(glutamine synthetase)靶点抗性以外的新的参与水稻对草铵膦抗性相关的基因SPL8,该基因功能缺失能够显著提高水稻对草铵膦的抗性。本发明对于研究如何提高植物对草铵膦除草剂的抗性具有重要参考价值和潜在的应用价值。具体而言，本发明通过下述技术方案解决了本发明的技术问题。

1.一种培育抗草铵膦植物的方法，包括降低或敲除植物中SPL8基因的表达，从而培育出与野生型对照植物相比草铵膦抗性更强的植物。

2.项目1所述的方法，其中通过基因编辑技术将野生型植物或植物细胞中SPL8的转录因子的核酸序列进行编辑，引入或缺失一个或多个碱基，反义核苷酸技术、或者通过RNAi基因沉默技术，以实现植物中SPL8基因的表达的降低或敲除。

3.项目1-2任一项所述的方法，其中所述植物为单子叶植物或双子叶植物。

4.项目3所述的方法，其中所述植物为水稻、玉米、小麦、大豆、棉花或油菜。

5.项目1-2任一项所述的方法，其中所述SPL8基因编码的蛋白质包含或由以下的氨基酸序列组成：

(1)SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列；

(2)SEQ ID NO:2所示氨基酸序列通过一个或多个氨基酸的取代、缺失或增加衍生得到的氨基酸序列；

(3)SEQ ID NO:2所示氨基酸序列具有50％以上、60％以上、70％以上、80％以上、85％以上、90％以上、95％以上、96％以上、97％以上、98％以上、99％以上、99.5％以上、或99.8％以上的序列同一性的氨基酸序列，

优选地，所述SPL8基因为水稻SPL8基因并且其编码区具有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。