[发明专利]水稻抗病相关基因OsCPK17及其编码蛋白和应用

说明书

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种水稻抗病相关基因OsCPK17及其编码蛋白和应用，基因OsCPK17的核苷酸序列参见SEQ ID NO.3，所述蛋白的氨基酸序列参见SEQ ID NO.4，OsCPK17基因受植物免疫激发子诱导表达，且该基因的基因沉默与基因敲除水稻材料降低了水稻对细菌性条斑病与白叶枯病的抗性。OsCPK17或与OsCPK17相关的生物材料可用于调控水稻的抗病，对于培育抗病植物特别是水稻新品种具有重要意义。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种水稻抗病相关基因OsCPK17及其编码蛋白和应用。

背景技术

水稻(Oryza sativa)作为最重要的粮食作物之一为世界约半数人口提供口粮，而植物病害一直是威胁水稻生产安全的重要因素。目前，大量的化学农药用以控制作物病害，不仅污染环境，也对人们食品安全和身体健康都造成负面影响。因此，利用抗病基因改良选育作物新品种是控制病害发生最环保和经济有效的措施，也是未来绿色农业的发展趋势。故而对水稻抗病相关基因的挖掘和功能鉴定对水稻抗性品种的选育具有重要意义。

钙依赖蛋白激酶(Calcium-dependent protein kinase,CDPK)是植物中具有结合钙离子并传递磷酸化信号双重功能的蛋白。有研究表明CDPK在植物病原相关分子模式触发的基础免疫(PAMP-triggered immunity，PTI)和效应因子触发的特异性免疫(Effector-triggered immunity，ETI)中均发挥重要作用。基于氨基酸序列的进化树分析，植物CDPK大致分为四个亚家族(I-IV)，研究表明不同亚家族蛋白在免疫中发挥不同功能，水稻中有关CDPK参与植物免疫的功能研究相对较少。目前，在水稻CDPK I亚家族11个蛋白中，仅有OsCPK10被报道与植物免疫相关，其过量表达增强了水稻对稻瘟病的抗性。但是OsCPK17与OsCPK10蛋白序列和结构是有差异的，二者的功能也存在差异，目前对OsCPK17蛋白在水稻抗病中的功能尚不清楚。因此，对水稻CDPK，尤其是I型亚家族蛋白OsCPK17调控抗病性的研究有着重要的科学意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水稻抗病相关基因OsCPK17。

本发明的第一个目的是提供一种水稻抗病相关基因OsCPK17，基因OsCPK17的核苷酸序列参见SEQ ID NO.3。

本发明的第二个目的是提供一种所述的水稻抗病相关基因OsCPK17编码的蛋白，所述蛋白的氨基酸序列参见SEQ ID NO.4。

本发明的第三个目的是提供一种所述的水稻抗病相关基因OsCPK17在植物抗病中的应用，OsCPK17基因受植物免疫激发子诱导表达。所述植物免疫激发子为真菌几丁质与细菌鞭毛蛋白小肽flg22。利用amiRNA技术对OsCPK17进行基因沉默，创制OsCPK17基因沉默水稻材料。

优选的，上述的应用中，所述OsCPK17基因沉默水稻材料降低水稻抗细菌性条斑病菌能力。

优选的，上述的应用中，OsCPK17基因突变体降低水稻抗水稻细菌性条斑病菌和水稻白叶枯病菌能力，且OsCPK17基因突变体受植物免疫激发子诱导产生的活性氧更低。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开的水稻抗病相关基因OsCPK17受到植物免疫激发子的诱导，并发现OsCPK17的基因沉默和基因敲除显著降低了水稻对细菌性条斑病菌与水稻白叶枯病菌的抗性，且OsCPK17的基因敲除显著降低了水稻受到免疫激发子诱导时活性氧的产生，该基因的发现和克隆为水稻抗病育种提供了新的基因资源，将克隆的抗病相关基因OsCPK17转入植物中，有助于获得新的抗病植物。

附图说明

图1为OsCPK17基因受免疫激发子细菌鞭毛蛋白小肽flg22(A)与真菌几丁质(B)诱导表达；