[发明专利]水稻OsPR6基因或其编码的蛋白在调控水稻对稻瘟病菌抗性中的应用

说明书

本发明公开了水稻OsPR6基因或其编码的蛋白在调控水稻对稻瘟病菌抗性中的应用，涉及水稻稻瘟病防治技术领域。水稻OsPR6基因CDS核苷酸序列如SEQ ID No.2所示。本发明经研究发现水稻基因OsPR6在水稻抗稻瘟病的过程中具有重要作用，该基因可用于筛选获得抗稻瘟病菌的水稻株系，或其编码的蛋白质可以作为药剂用于防治稻瘟病。

技术领域

本发明涉及水稻稻瘟病防治技术领域，特别是涉及水稻OsPR6基因或其编码的蛋白在调控水稻对稻瘟病菌抗性中的应用。

背景技术

植物在自然生态系统中面临各种各样的病原体的侵染威胁，导致农业生产的产量和品质下降。植物病害主要包括真菌病害，细菌病害，病毒病害等，以重要单子叶粮食作物水稻病害为例：最具代表性的真菌病害如稻瘟病，由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)侵染引起；细菌病害如白叶枯病，由白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)侵染引起；病毒病害如水稻条纹病毒病，由水稻条纹病毒(Rice stripe virus)侵染引起；而侵染双子叶作物或蔬菜的常见真菌病害有灰霉菌(B.cinerea)侵染引起的腐烂病等；其中稻瘟病在水稻生长发育的不同阶段不同部位均可以发生，主要为叶瘟、穗颈瘟、谷粒瘟。稻瘟菌在田间主要以无性态进行繁殖，并完成其侵染循环。前一年散落在田间杂草或病残株上的稻瘟菌三细胞分生孢子伴随空气、雨水等散落到水稻叶片表面，分生孢子顶端细胞释放出黏液，紧紧附着于疏水的水稻叶片表面，避免分生孢子在雨水等外力作用下脱落。随后，分生孢子在1～2h内消耗自身营养物质，萌发形成狭窄的芽管沿水稻叶片表面延伸。芽管在水稻表面延伸一段距离后停止生长，在顶端膨大分化形成一个特化的侵染结构附着胞。单细胞的附着胞逐渐成熟，三细胞的分生孢子发生自噬死亡，将能量和物质运输至附着胞。随后附着胞逐渐膨大，在甘油和黑色素积累作用下产生约8MPa的膨压，并在基部形成一个特殊结构“侵染栓”刺穿水稻叶片的角质层，侵入寄主细胞。初生侵染菌丝可在水稻细胞内分化产生次生侵染菌丝在水稻细胞间扩展。在潮湿环境下，稻瘟病菌侵染72-96h后，灰色或灰褐色的梭形病斑出现在水稻叶片上，这一过程中，稻瘟病菌从活体营养型转变为死体营养型。而病斑处新产生的分生孢子可通过风雨被传播到新的寄主植物上，开始新一轮的侵染。

这些病害对作物或蔬菜产量和品质的影响最为严重，每年造成的减产就相当于总产量的10-30％，而农药的使用减轻了病害的影响，但存在农药残留以及对自然环境有负面影响等不利因素。因此，抗病育种是目前最经济有效的抵御病原菌的方法。挖掘新的稻瘟病抗病基因、抗性资源、培育广谱抗病品种，是一种绿色、高效保障作物产量和品质的策略，对农业生产具有重要意义。

但是，有效防控水稻稻瘟病的新型药剂目前知之甚少。本发明经研究从分子水平揭示水稻抗病性的调控机理，寻找到新的抗病相关基因，应用其抑制稻瘟病菌附着胞的形成。试图将其有效应用于防治稻瘟病，研发高效防治稻瘟病的药剂。

发明内容

本发明研究发现水稻OsPR6基因与水稻对稻瘟病的免疫反应相关，敲除OsPR6基因后，水稻对稻瘟病菌的防御能力降低，而过表达OsPR6基因能够提高水稻对稻瘟病菌的抗病能力。且OsPR6蛋白对稻瘟病菌的附着胞形成具有明显的抑制作用，可作为药剂施用防治稻瘟病。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了水稻OsPR6基因或其编码的蛋白在调控水稻对稻瘟病菌抗性中的应用。

本发明还提供了水稻OsPR6基因或其编码的蛋白在制备抗稻瘟病菌药物中的应用。

OsPR6纯化蛋白(PR6GST蛋白)对稻瘟病菌附着胞具有明显的抑制作用，当PR6GST浓度为0.1μg/μL时，稻瘟病菌附着胞形成率仅有23.97％，而当PR6GST浓度达到0.2μg/μL时，稻瘟病菌孢子萌发被极显著地抑制，无附着胞形成。

优选的，水稻OsPR6基因CDS核苷酸序列如SEQ ID No.2所示，水稻OsPR6基因编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.1所示。