[发明专利]OsPIR1基因及其RNAi在水稻抗病性中的应用

说明书

本发明公开了参与水稻耐稻瘟病的OsPIR1基因及其RNAi片段。所述RNAi干扰片段的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO：1所示。本发明发现OsPIR1RNAi或敲除突变的材料显示对水稻病害抗性增强的表型：通过比较OsPIR1基因相关材料在接种稻瘟菌后发病情况，发现OsPIR1RNAi或敲除突变的水稻材料较野生型表现出对稻瘟菌生理小种guy‑11的抗性增强。本发明发现OsPIR1基因在水稻‑稻瘟病互作过程中的调节作用，为阐明水稻抗稻瘟病机理提供了理论依据。同时，采用RNAi技术抑制水稻OsPIR1基因表达或者将该基因敲除为水稻耐稻瘟病的分子育种提供了基因资源和技术手段。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种参与水稻耐稻瘟病的OsPIR1基因及其RNAi干扰片段。

背景技术

水稻(Oryza sativa)属于被子植物门单子叶植物禾本科稻属，是我国最主要的农作物之一，同时也是全球第二大粮食作物。稻瘟病(rice blast)由稻瘟病菌(Magnaporthegrisea)引起，是水稻最为严重的真菌病害，被称为水稻的“癌症”，已对水稻的产量和品质造成巨大损失和伤害。

水稻在整个生育期内都易于感染和爆发稻瘟病，稻瘟病在稻田中爆发较快且波及范围较广，而且稻瘟病菌孢子活力强、寄主范围广、传播速度快严重影响了该病害的防治。目前生产上防治稻瘟病最常用的方法是传统农药喷施，但存在成本高、污染环境和危害人类健康等众多不利方面。随着基因工程及分子育种技术的快速进步，选育和创制抗稻瘟病水稻新品种已成为控制稻瘟病的安全有效途径。通过对稻瘟病致病及水稻抗病机理的深入解析，筛选和鉴定有效的抗稻瘟病基因已成为防治稻瘟病关键环节。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高水稻耐稻瘟病的方法。

本发明的目的还在于提供一种OsPIR1基因的RNAi干扰片段及其在提高水稻耐稻瘟病中的应用。

一种提高水稻耐稻瘟病的方法，将水稻OsPIR1基因敲除或者采用RNAi技术抑制该基因在体内表达。

一种OsPIR1基因的RNAi干扰片段，其核苷酸序列如序列表SEQ ID NO：1所示。

一种包含上述OsPIR1基因的RNAi干扰片段的载体。

所述载体包含上述OsPIR1基因的RNAi干扰片段的正向插入片段和反向插入片段。

上述OsPIR1基因的RNAi干扰片段在提高水稻耐稻瘟病中的应用。

本发明的有益效果：本发明发现OsPIR1 RNAi或敲除突变的材料出现对水稻病害抗性增强的表型：通过比较OsPIR1基因相关材料在接种稻瘟菌后3d、10d内的发病情况，发现OsPIR1 RNAi或敲除突变的水稻材料较野生型表现出对稻瘟菌生理小种guy-11的抗性增强。而且对OsPIR1基因相关材料接种稻瘟菌后，OsPIR1基因的RNAi或敲除突变材料体较野生型对稻瘟菌的侵入更为敏感，具体表现为体内防御酶活性总体而言较野生型和过表达材料有所升高。敲除或干扰抑制OsPIR1基因的植株体内SOD、POD和CAT抗氧化物酶活性在受稻瘟菌侵染1d内迅速增加，并较野生型维持较长时间，说明OsPIR1基因对活性氧的产生或传递产生了影响。OsPIR1基因表达量与水稻体内ROS的积累有关，并且OsPIR1蛋白可以通过影响ROS清除非酶系统类似槲皮素等抗氧化物质的含量来调控ROS水平。综上所述，发明人推测：由于敲除或干扰抑制OsPIR1基因的植株与稻瘟菌生理小种guy-11非亲和互作，使得二者体内活性氧含量迅速增加，为清除由于非亲和互作所产生的过多活性氧，SOD、POD和CAT等抗氧化物酶活性迅速增加，从而达到使植物维持正常生理水平的目的。

附图说明

图1OsPIR1敲除突变体pir1植株DNA测序结果。

(A)pir1在OsPIR1基因CDS序列碱基缺失位点