[发明专利]OsGELP77基因在改良水稻抗病性中的应用

说明书

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及OsGELP77基因在改良水稻抗病性中的应用。从水稻中克隆得到OsGELP77基因,其核苷酸序列如序列表SEQ ID NO:1所示。通过对OsGELP77基因的生物学功能的研究证明，在水稻中过量表达OsGELP77基因能使水稻对白叶枯病菌、细菌性条斑病菌和稻瘟病菌的多个不同致病小种均表现出抗病性增强的能力，其农艺性状没有明显改变。在水稻中敲除OsGELP77基因能使水稻对白叶枯病菌、细菌性条斑病菌和稻瘟病菌的多个不同致病小种均表现出抗病性降低，其农艺性状变差。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及OsGELP77基因在改良水稻抗病性中的应用，所述基因可用于在培育增强广谱抗白叶枯病、细菌性条斑病和稻瘟病的水稻品种改良中的应用。

背景技术

水稻在生产上遭受多种病害危害，其中细菌病害白叶枯病和细菌性条斑病、真菌病害稻瘟病是影响水稻生产最为严重的病害，对我国乃至世界稻米安全生产影响尤为显著。据研究报道稻瘟病可以造成水稻减产10-35％，白叶枯病可以造成水稻减产20-30％，细菌性条斑病可以造成水稻减产20％左右。近几十年来，随着气候变化、优质杂交稻大面积推广、氮肥大量施用，这些真菌和细菌病害在我国各个水稻生产区大面积发生，且有逐年增加的趋势。因此，发掘并有效利用水稻自身的抗病基因，改良水稻品种，以提高水稻对不同病害抗病性迫在眉睫。

植物的抗病反应是多基因参于调控的复杂过程。参于植物抗病反应的基因分为两类：主效抗病基因和抗病QTL基因。但是主效抗病基因的资源有限，主效抗病基因仅仅对一种病害有抗性，或只对某一种病害的一个或少数几个致病小种有抗性，抗病范围有限。目前只有抗稻瘟病和白叶枯病的主效抗病基因被鉴定和克隆，尚无抗细菌性条斑病的主效抗病基因被发现或鉴定。除主效抗病基因以外还有一些抗病QTL基因被鉴定，其中少数抗病QTL基因被克隆，它们编码的蛋白质参于合成植物体内抗病信号分子、信号传导、防卫反应、此生代谢物等。但是在有效利用这些抗病QTL基因过程中发现部分抗病QTL基因对水稻重要农艺性状有负面影响，在一定程度上限制了对它们的育种应用。

本发明研究发现，水稻中的OsGELP77基因受白叶枯病菌、细菌性条斑病菌和稻瘟病菌的诱导表达，过量表达OsGELP77基因可以增强水稻对白叶枯病、细菌性条斑病和稻瘟病的广谱抗病性，且对水稻重要农艺性状没有明显影响。而敲除OsGELP77基因可降低水稻对白叶枯病、细菌性条斑病和稻瘟病的广谱抗病性。本发明对于重要粮食作物水稻在抗白叶枯病、细菌性条斑病和稻瘟病的改良上具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，通过对OsGELP77基因的生物学功能的研究，发现其在水稻抗白叶枯病、抗细菌性条斑病和抗稻瘟病上具有重要调控作用，通过调节OsGELP77基因表达水平影响水稻对白叶枯病、细菌性条斑病和稻瘟病的广谱抗病性。因此，本发明对于重要粮食作物水稻在抗白叶枯病、细菌性条斑病和稻瘟病的改良上具有重要的意义。

本发明的技术方案如下所述：

本发明证实在水稻中过量表达OsGELP77基因使水稻对白叶枯病菌、细菌性条斑病菌和稻瘟病菌的多个不同致病小种均表现出抗病性增强的能力。本发明通过敲除OsGELP77基因可降低水稻对白叶枯病、细菌性条斑病和稻瘟病的广谱抗病性。通过系统研究，申请人发现OsGELP77基因在水稻抗白叶枯病、细菌性条斑病和稻瘟病方面具有着重要的调控功能。

经过生物学功能验证证明，本发明所提供的水稻OsGELP77基因具有以下特性：

1、OsGELP77基因的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO:1所示。