一种水稻稻瘟病抗性基因BDR1及其应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115851782A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211187085.X(22)申请日2022.09.28(71)申请人浙江省农业科学院地址310021浙江省杭州市石桥路198号(72)发明人瞿绍洪王岚岚徐国娟李利华(74)专利代理机构杭州九洲专利事务所有限公司33101专利代理师陈继亮(51)Int.Cl.C12N15/54(2006.01)C12N9/12(2006.01)C12N15/82(2006.01)A01H5/00(2018.01)A01H6/46(2018.01)权利要求书1页说明书10页序列表（电子公布）附图10页(54)发明名称一种水稻稻瘟病抗性基因BDR1及其应用(57)摘要本发明提供了一种水稻稻瘟病抗性基因BDR1及其应用，所述水稻稻瘟病抗性基因BDR1的核苷酸序列为SEQIDNO.1。上述水稻稻瘟病抗性基因BDR1所编码的蛋白，其氨基酸序列为SEQIDNO.2。本发明的有益效果：BDR1在M.oryzae感染下表达量迅速增加；而沉默或敲除BDR1显著提高了水稻品种的稻瘟病抗性。通过蛋白相互作用和激酶活性测定，我们发现BDR1直接与MPK3相互作用并使之磷酸化。敲除BDR1会降低稻瘟病菌诱导的MPK3磷酸化水平。转录组分析结果显示，稻瘟菌诱导的茉莉酸(JA)信号通路受BDR1和MPK3的负调控。BDR1‑MPK3分子模块，通过影响JA相关的防御反应负向介导水稻稻瘟病抗性。CN115851782ACN115851782A权利要求书1/1页1.一种水稻稻瘟病抗性基因BDR1，其特征在于：所述水稻稻瘟病抗性基因BDR1的核苷酸序列为SEQIDNO.1。2.根据权利要求1所述水稻稻瘟病抗性基因BDR1所编码的蛋白，其特征在于：其氨基酸序列为SEQIDNO.2。3.一种含有如权利要求1所述水稻稻瘟病抗性基因BDR1的载体。4.一种水稻稻瘟病抗性基因BDR1在调控水稻稻瘟病抗性中的应用。2CN115851782A说明书1/10页一种水稻稻瘟病抗性基因BDR1及其应用技术领域[0001]本发明涉及植物基因工程技术领域，特别涉及一种水稻稻瘟病抗性基因BDR1及其应用。背景技术[0002]由病原真菌Magnaportheoryzae(M.oryzae)引起的水稻稻瘟病一直对全球粮食安全构成威胁(Pennisi2010,Liuetal.2013)。最有效、最环保的防治方法是培育和种植作物的抗病品种(Hayashietal.2010,Fisheretal.2012,Inoueetal.2013a)。最近的研究已经鉴定了几十个水稻稻瘟病抗性基因，为控制水稻病害提供了潜在的解决方案和措施(Liuetal.2013,Yinetal.2018)。然而，由于稻瘟病菌生理小种特异性的改变和致病性的快速变化，大多数抗性基因在几年内就会丧失抗病性。因此培育水稻稻瘟病持久抗性品种非常困难，迫切需要通过对水稻中潜在的靶基因进行操纵以便提高水稻对稻瘟病菌的免疫力，从而是水稻品种对稻瘟病均具有持久抗病能力(Nasiretal.2018)。)[0003]水稻在长期演化过程中已经进化出复杂的先天免疫系统来识别和应对不同层次的病原体感染。先天性免疫反应系统的第一层被激活以检测保守的病原菌相关分子模式(PAMP)，触发由病原菌相关分子模式介导的先天免疫反应(即PTI)。然而，病原体已经进化出了通过在感染部位分泌效应蛋白来克服PTI的策略。同时，植物形成第二层先天免疫反应，通过宿主抗病基因(即R基因)编码蛋白识别病原菌分泌的效应蛋白，诱导小种特异性的效应物介导的免疫反应(即ETI)(Liuetal.2013)。)研究发现许多受体激酶可以识别病原体分泌的病原相关分子模式和效应分子(Kakuetal.2006,Liuetal.2012,Liaoetal.2016)。例如，水稻几丁质诱导受体激酶1(CERK1)可以识别真菌几丁质并诱导下游防御反应(Kakuetal.2006,Zipfel2008,Shimizuetal.2010)。水稻的基因组编码约1131个受体激酶基因(Liuetal.2014)。对于这些受体激酶的生物学功能(如对稻瘟病菌的反应)的我们的了解仍然有限。识别更多直接连接细胞外和细胞内间隔的受体激酶将有助于深入了解植物的抗病防御机制。[0004]植物细胞表面包括质膜对于侵入的病原菌进行识别，随后激活各种细胞内部的防御反应机制，包括诱导氧化物迸发、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)的级联反应、植物激素生物合成、抗菌化合物或酶类物质的积累和胼胝质积累，从而抑制或阻滞病原菌增殖(Nasiretal.2018)。植物丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)的级联反应属于高度保守的