水稻受体激酶基因LOC_Os11g47290及其编码蛋白与应用

• 摘要：

  本发明公开了水稻受体激酶基因LOC_Os11g47290及其编码蛋白与应用.本发明发现水稻受体激酶基因LOC_Os11g47290及其编码蛋白在调控植物抗病性中的应用,通过破坏LOC_Os11g47290基因的编码蛋白的生物学功能能够显著提高水稻对白叶枯病的抗性.本发明利用CRISPR/Cas9技术实现了高效的LOC_Os11g47290基因定点敲除,定点敲除水稻接种白叶枯病菌GD1358和V后,病斑长度显著缩短.本发明提供的LOC_Os11g47290基因的新功能为植物抗病育种提供了新方法,在农业生产上具有十分重要的应用价值.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201911164723.4

• 申请日期：

  2019.11.25

• 公开/公告号：

  CN110791487A

• 公开/公告日：

  2020-02-14

• 发明人：

  翟文学 周永力 李全林 史晓荣 卢家玲

• 申请人：

  中国科学院遗传与发育生物学研究所

• 主分类号：

  C12N9/12(2006.01),C,C12,C12N,C12N9

• 分类号：

  C12N9/12(2006.01),C12N15/54(2006.01),C12N15/113(2010.01),C12N15/82(2006.01),A01H5/00(2018.01),A01H6/46(2018.01),C,A,C12,A01,C12N,A01H,C12N9,C12N15,A01H5,A01H6,C12N9/12,C12N15/54,C12N15/113,C12N15/82,A01H5/00,A01H6/46

• 主权项：

  1.如下A-C中任一种物质在调控植物抗病性中的应用; A、LOC_Os11g47290蛋白; B、所述LOC_Os11g47290蛋白的编码核酸; C、含有所述核酸的表达盒、重组载体或重组微生物; 所述LOC_Os11g47290蛋白为如下(a1)-(a4)中任一种: (a1)序列表中序列1所示的蛋白质; (a2)在(a1)所述蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白; (a3)将(a1)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物抗病相关的蛋白质; (a4)与(a1)具有98％以上同一性且与植物抗病性相关的蛋白质. 2.b1或b2所示的物质在提高植物抗病性或改良植物抗病性中的应用: b1、抑制或降低植物中LOC_Os11g47290蛋白活性或者含量的物质; b2、抑制或降低植物中LOC_Os11g47290蛋白编码核酸表达的物质; 所述LOC_Os11g47290蛋白为如下(a1)-(a4)中任一种: (a1)序列表中序列1所示的蛋白质; (a2)在(a1)所述蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白; (a3)将(a1)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物抗病相关的蛋白质; (a4)与(a1)具有98％以上同一性且与植物抗病性相关的蛋白质. 3.根据权利要求1或2所述的应用,其特征在于: 所述LOC_Os11g47290蛋白编码核酸为如下(b1)-(b3)中任一种: (b1)编码区为序列表中序列2所示的DNA分子; (b2)与(b1)具有95％以上同一性且编码所述蛋白质的DNA分子; (b3)在严格条件下与(b1)或(b2)任一种限定的核苷酸序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子. 4.根据权利要求1-3中任一所述的应用,其特征在于:所述抗病性为抗白叶枯病. 5.根据权利要求2-4中任一所述的应用,其特征在于: 所述b1或b2所示的物质为如下: 1)干扰RNA; 2)CRISPR/Cas9系统; 所述CRISPR/Cas9系统中,所述sgRNA的靶序列为所述LOC_Os11g47290蛋白的编码核酸中的XXXNGG形式的核苷酸序列,其中,XXX为所述LOC_Os11g47290蛋白的编码核酸中任意19-20bp的核酸序列,N为A、T、G、C中的任意一个碱基. 6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于: 所述sgRNA为sgRNA1和/或sgRNA2; 所述sgRNA1的靶序列为序列3;所述sgRNA2的靶序列为序列4. 7.一种提高植物抗病性的方法,为如下1)-3)中任一种方法,实现提高植物抗病性; 1)包括如下步骤:抑制或降低目的植物中LOC_Os11g47290蛋白活性或者含量; 2)包括如下步骤:抑制或降低目的植物中LOC_Os11g47290蛋白编码核酸表达; 3)包括如下步骤:对目的植物中LOC_Os11g47290蛋白编码核酸进行基因编辑; 或,一种制备高抗病性的转基因植物的方法,为如下1)-3)中任一种方法, 1)包括如下步骤:抑制或降低目的植物中LOC_Os11g47290蛋白活性或者含量,得到转基因植物; 2)包括如下步骤:抑制或降低目的植物中LOC_Os11g47290蛋白编码核酸表达,得到转基因植物; 3)包括如下步骤:对目的植物中LOC_Os11g47290蛋白编码核酸进行基因编辑,得到转基因植物; 所述转基因植物中的抗病性高于所述目的植物; 所述LOC_Os11g47290蛋白为如下(a1)-(a4)中任一种: (a1)序列表中序列1所示的蛋白质; (a2)在(a1)所述蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白; (a3)将(a1)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物抗病相关的蛋白质; (a4)与(a1)具有98％以上同一性且与植物抗病性相关的蛋白质. 8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于: 所述抗病性为抗白叶枯病; 或,所述抑制或降低植物中LOC_Os11g47290蛋白活性或者含量,或,抑制或降低植物中LOC_Os11g47290蛋白编码核酸表达是通过对LOC_Os11g47290蛋白编码核酸进行基因编辑实现. 9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于: 所述基因编辑是借助CRISPR/Cas9系统实现的; 所述CRISPR/Cas9系统中,所述sgRNA的靶序列为所述LOC_Os11g47290蛋白的编码核酸中的XXXNGG形式的核苷酸序列,其中,XXX为所述LOC_Os11g47290蛋白的编码核酸中任意19-20bp的核酸序列,N为A、T、G、C中的任意一个碱基; 或,所述sgRNA具体为sgRNA1和/或sgRNA2; 所述sgRNA1的靶序列具体为序列3;所述sgRNA2的靶序列具体为序列4. 10.一种特异sgRNA或含有所述sgRNA编码基因的表达盒、载体、宿主细胞、工程菌或转基因植物细胞系,为sgRNA1和/或sgRNA2; 所述sgRNA1的靶序列为序列3;所述sgRNA2的靶序列为序列4.