本發(fā)明涉及植物基因工程,具體涉及ids1基因在提高水稻對(duì)稻瘟病菌的抗性中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、稻瘟病作為全球水稻生產(chǎn)的首要真菌病害,其病原菌magnaporthe?oryzae通過(guò)復(fù)雜致病機(jī)制引發(fā)毀滅性危害。該病害具有暴發(fā)周期短、區(qū)域適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),可造成水稻減產(chǎn)20%-50%,嚴(yán)重田塊甚至絕收。
2、當(dāng)前病害防控體系以抗性品種應(yīng)用為核心策略,但傳統(tǒng)抗病基因(r基因)介導(dǎo)的“基因?qū)颉笨剐阅J酱嬖陲@著缺陷:第一,病原菌效應(yīng)蛋白avr基因的快速變異導(dǎo)致抗性喪失周期縮短,如攜帶pi-ta基因的品種在推廣3-5年后即出現(xiàn)抗性衰退;第二,單一r基因的垂直抗性難以應(yīng)對(duì)生理小種多樣性,現(xiàn)有主栽品種中超過(guò)60%僅含1-2個(gè)抗性位點(diǎn);第三,抗病性與農(nóng)藝性狀的遺傳連鎖導(dǎo)致育種選擇效率低下。盡管通過(guò)基因聚合技術(shù)可延緩抗性突破,但多基因疊加引發(fā)的生長(zhǎng)抑制效應(yīng)限制了實(shí)際應(yīng)用。
3、因此,挖掘具有廣譜調(diào)控潛力的新型因子(如轉(zhuǎn)錄因子)并闡明其信號(hào)網(wǎng)絡(luò)作用機(jī)制,成為突破抗病育種瓶頸的關(guān)鍵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),提供ids1基因在提高水稻對(duì)稻瘟病菌的抗性中的應(yīng)用。
2、本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):水稻基因ids1在提高水稻對(duì)稻瘟病菌的抗性中的應(yīng)用,所述水稻基因ids1的核苷酸序列如seq?id?no?.1所示。
3、作為優(yōu)選技術(shù)方案,所述水稻基因ids1通過(guò)抑制jazs基因轉(zhuǎn)錄影響ja響應(yīng)基因的表達(dá)進(jìn)而調(diào)控稻瘟病抗性。
4、作為優(yōu)選技術(shù)方案,所述水稻基因ids1的氨基酸序列如seq?id?no?.2所示。
5、一種培育抗稻瘟病菌水稻的基因編輯方法,包括以下步驟:
6、s1.?敲除靶點(diǎn):利用反向遺傳學(xué)的方法,選取ids1基因?yàn)楹蜻x基因,采用cas9雙靶標(biāo)策略選取位于ids1基因第一個(gè)外顯子的兩個(gè)靶標(biāo),第一個(gè)靶標(biāo)的核苷酸序列如seq?idno?.3所示,第二個(gè)靶標(biāo)的核苷酸序列如seq?id?no?.4所示,構(gòu)建crispr/cas9-ids1基因敲除載體;
7、s2.?遺傳轉(zhuǎn)化:將s1中獲得的crispr/cas9-ids1基因敲除載體質(zhì)粒轉(zhuǎn)化至農(nóng)桿菌,挑取農(nóng)桿菌單菌落并制備農(nóng)桿菌懸浮液,侵染水稻中花11號(hào)愈傷組織,經(jīng)過(guò)共培養(yǎng)、篩選和分化,最終獲得基因編輯水稻ids1;
8、s3.?陽(yáng)性苗鑒定:利用序列seq?id?no?.5和seq?id?no?.6所述引物對(duì)對(duì)基因編輯水稻ids1的基因組dna進(jìn)行pcr擴(kuò)增,并利用seq?id?no?.5對(duì)pcr產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)序,獲得基因編輯結(jié)果,得到敲除株系ko27和ko5。
9、本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明公開(kāi)了ids1基因在提高水稻對(duì)稻瘟病菌的抗性中的應(yīng)用。本發(fā)明聚焦ap2/erf型轉(zhuǎn)錄因子ids1基因—該基因此前已被證實(shí)負(fù)調(diào)控水稻耐鹽性,但其抗病功能與機(jī)制尚屬空白。通過(guò)基因敲除、多組學(xué)聯(lián)用及功能驗(yàn)證,本發(fā)明首次揭示ids1通過(guò)調(diào)控茉莉酸(ja)信號(hào)通路正向調(diào)節(jié)稻瘟病抗性,突破了傳統(tǒng)r基因依賴單一抗病蛋白的局限,為開(kāi)發(fā)多通路協(xié)同、抗性持久的分子育種技術(shù)提供了全新靶點(diǎn)與理論支撐。同時(shí),也為水稻抗稻瘟病的分子育種提供了基因資源和技術(shù)手段。
1.水稻基因ids1在提高水稻對(duì)稻瘟病菌的抗性中的應(yīng)用,所述水稻基因ids1的核苷酸序列如seq?id?no?.1所示。
2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用,其特征在于,所述水稻基因ids1通過(guò)抑制jazs基因轉(zhuǎn)錄影響ja響應(yīng)基因的表達(dá)進(jìn)而調(diào)控稻瘟病抗性。
3.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用,其特征在于,所述水稻基因ids1的氨基酸序列如seq?idno?.2所示。
4.一種培育抗稻瘟病菌水稻的基因編輯方法,包括以下步驟: