[发明专利]一种抗病虫害相关基因及其应用

说明书

本发明涉及一种抗病虫害相关基因及其应用。本发明揭示了来自禾本科植物的一种新型基因，命名为OsRLCK239.1，其具有调整植物的株型性状、提高植物抵抗病虫害的能力的作用。本发明可应用于植物的品种改良。

技术领域

本发明属于分子生物学及植物学领域，更具体地，本发明涉及一种抗病虫害相关基因及其应用。

背景技术

粮食作物的病虫害一直是威胁粮食生产安全最严重的因素，培育抗病虫害的作物品种意义重大。

胞质内受体激酶(RLCK)是缺少胞外结合配体结构域的受体类激酶，大多数胞质内受体激酶仅含有Ser/Thr激酶结构域，而其他胞质内受体激酶还含有LRR，EGF，WD40或跨膜结构域。拟南芥和水稻中分别有149和379个胞质内受体激酶；在序列同源性的基础上，拟南芥和水稻胞质内受体激酶分为17个亚组。胞质内受体激酶已经成为一类主要的信号蛋白，可以响应生物或者非生物胁迫，也参与到植物生长发育的多个环节中。通过与免疫受体类激酶(Receptor-like Kinases，RLKs)相关联，胞质内受体激酶调节多个下游信号节点以协调植物对微生物病原体复杂的防御反应。在众多胞质内受体激酶成员中VII和XII亚族内的成员被研究的相对较多，主要参与PTI、ETI和油菜素内脂(Brassinolide，BR)信号通路中，水稻中还没有此类酶的研究。

在粮食作物水稻中，预测有120个胞质内受体激酶可以参与到生物与非生物胁迫中，目前胞质内受体激酶VIIa亚族组成员参与防御植物病害的研究较多。水稻胞质内受体激酶VIIa亚族中的OsRLCK57、OsRLCK107、OsRLCK118、OsRLCK176和OsRLCK102都可以负向调节BR信号，正向调节XA21介导的对黄单胞菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae，Xoo)的抗性，而抗病机制主要是通过正向调节几丁质和肽聚糖(PGN)诱导的PTI免疫应答，包括活性氧生成，防御基因表达。下调OsRLCK55或者OsRLCK185的植株对Xoo更敏感；OsRLCK278(BROAD-SPECTRUM RESISTANCE 1，BSR1)属于RLCK-VIIb成员，可正向调节白叶枯和稻瘟病的抗性，最近被证明是具有酪氨酸和丝氨酸/苏氨酸双重磷酸化能力的激酶。水稻中还没有RLCK参与ETI免疫途径的报道。

禾本科植物的病虫害一直是威胁粮食生产安全最严重的因素，培育抗病虫害的植物品种意义重大。田间环境复杂，植物同时面临多种病虫的侵害，植物品种最理想的性状应该是抗逆和保证产量，所以在研究中农艺性状与抗逆性状都应该被考虑。本领域中亟待对于植物进行农艺性状与抗逆性状改良有用的研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗病虫害相关基因及其应用。

在本发明的第一方面，提供一种OsRLCK239.1或其同源物或其上调剂的用途，用于：提高植物抵抗病虫害的能力或制备抵抗病虫害能力提高的植物；或改良植物的株型性状或制备株型改良的植物。

在一个优选例中，所述的病虫害包括：细菌；较佳地，所述的细菌包括：白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae，Xoo)，细菌性条斑病病菌(Xanthomonas oryzaepv.Oryzicola，oc)、水稻细菌性褐斑病病菌(Pseudomonas syringae pv.syringae VanHoll)及水稻细菌性基腐病病菌(Erwinia chrysanthemi pv.zeae(Sabet)Victria)等。

在另一优选例中，所述的病虫害包括：昆虫；较佳地，所述的昆虫为半翅目昆虫；更佳地为飞虱科昆虫，如褐飞虱(Nilaparvata lugens)，白背飞虱(Sogatella furcifera)和灰飞虱(Lalielphax striatellus)；更佳地，OsRLCK239.1或其同源物通过降低昆虫的取食量而提高植物抵抗病虫害的能力。