[发明专利]一种水稻转录因子及其在抗纹枯病中的应用

说明书

本发明公开了一种水稻转录因子及其在抗纹枯病中的应用。所述转录因子为OsEIL3、OsEIL4、OsEIL5和OsEIL6。本发明以OsEIL3、OsEIL4、OsEIL5、OsEIL6为研究对象，基于RNAi技术创制水稻转基因材料，抗病性鉴定结果分析表明以上材料对纹枯病的抗性明显增强。本发明的结果可为培育持久广谱抗纹枯病水稻新品种提供了新基因和新思路。

技术领域

本发明属于生物基因技术领域，具体涉及水稻转录因子OsEIL3、OsEIL 4、OsEIL 5和OsEIL6及其在抗纹枯病中的应用。

背景技术

水稻(Oryza sativa L.)是全球最重要的粮食作物之一，养活了世界上超过一半以上的人口。然而，许多致病微生物能够引起严重的水稻病害，导致世界范围内显著的粮食减产，严重威胁到了全球粮食安全。其中水稻纹枯病是三大水稻病害之一。水稻纹枯病致病菌为立枯丝核菌，属于宽寄主范围、强腐生性真菌，除水稻以外，还可侵染小麦、玉米、大豆、苜蓿等至少27个物种，其基因组序列最近刚被我国学者测序完成。虽然井冈霉素等抗菌素可在一定程度上抑制纹枯病菌生长，但是由于纹枯病的危害主要发生在水稻分蘖期及以后生育阶段，这一阶段的群体茂密，药剂较难达到发病部位(群体中下部)，造成防效普遍不理想。

人们有时通过一些农业管理措施，包括化学农药、病害测报和耕作方式来避免这些病害，然而，对于水稻，这些管理措施并不特别有效。现在，利用寄主本身的抗性被公认为是最经济、有效和环保的病害控制措施。经过科学家的不断努力，在解析植物抗病机制方面取得了较大进展。该抗病策略分为两个层次。第一个层次称为PTI，由位于质膜的模式识别受体介导，它能识别病原相关分子模式或危险相关分子模式，前者一般为各类病原物典型的基本组成成分，如细菌鞭毛或真菌的几丁质，而后者一般是病原入侵到细胞后释放的内源分子，如细胞壁或表皮片段；PRR被这些分子模式激发，便会导致PTI。第二个层次称为ETI，由高度多态性的抗性蛋白识别高度变异的病原分子即无毒的效应子，从而激发的抗病反应。与PAMP不同，效应子变异性较大且不是病原菌必须的组分；PTI和ETI一般能引起相似的反应，但ETI一般更强烈和快速，常常能导致称为过敏反应的局部细胞坏死；另外，PTI通常针对非适应性的病原菌，而ETI常常被适应性病原激活。

明确水稻对纹枯病的抗性遗传机制，将极大地促进多种作物改良品种的研发。在转录水平上对调控过程的操纵很有前景，因为这即能改变与某种特性相关的关键成分的表达，又几乎不影响其它细胞进程。大量研究表明，基因表达的转录调控是植物防卫反应的重要部分。一般来讲，防卫基因的表达大部分都是通过特定的转录因子调控的，这些转录因子能通过直接的物理接触或在其它蛋白的协助下，结合到基因上游特定的调控位点。根据对拟南芥和水稻基因序列的分析，植物中已经鉴定出了50个以上的转录因子家族；在这些转录因子中，NAC、WRKY、C2H2型锌指、AP2/EREBP和MYB家族的成员在植物胁迫或防卫响应中的调控作用已经有了很好的描述，家族基因的研究主要集中在对植物发育的调控方面，近年来，越来越多的证据表明，EIN3基因家族与植物对病原侵染和环境胁迫有关。

在水稻基因组数据库中搜索，获得OsEIL1(ETHYLENE INSENSITIVE3-like gene1)、OsEIL2、OsEIL3、OsEIL4、OsEIL5、OsEIL6六个EIN3/EILs家族基因，但尚未见其在水稻抗纹枯病中的基因功能的研究报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水稻转录因子及其在抗纹枯病中的应用。

一种水稻转录因子，所述转录因子为OsEIL3、OsEIL 4、OsEIL 5和OsEIL6，所述OsEIL3的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO1所示；所述OsEIL4的氨基酸序列如序列表SEQ IDNO2所示；所述OsEIL5的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO3所示；所述OsEIL6的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO4所示。