一种水稻类病斑SPL50基因突变体及其应用

本发明属于植物基因工程，具体涉及一种水稻类病斑spl50基因突变体及其应用。

背景技术：

1、水稻(oryza sativa l.)是人类最重要的粮食作物之一，其在生长过程中会经常受到各种疾病的威胁，如稻瘟病、白叶枯病和稻曲病等。当疾病严重时，就会使水稻的产量大幅下降。然而使用化学药物预防和控制疾病，不仅会增加疾病对药物的抵抗能力，同时也会严重污染环境。因此，培育具有优良抗性的水稻品种，是目前预防疾病最有效和危害最小的方法。目前已经有多种导致类病变表型的基因被克隆，但类病斑突变体对产量的影响，极大限制了其基因在作物抗病育种中的应用。

2、植物类病斑是指在没有生物或非生物胁迫，以及外界致病因素的影响下，从植株的叶鞘、叶片(甚至茎和种子)等部位自发产生各种形状和大小的坏死斑的现象。在水稻、拟南芥、大、小麦、玉米等植物中均已发现多种类病斑，它们在没有病原体攻击的情况下，也会表现出类似于超敏反应(hypersensitive response,hr)型病变。hr同样是细胞程序性死亡(programmed cell death,pcd)的重要机制之一，可伴随pcd限制病原体向未感染组织的传播，是一种典型的抗病反应。由于植物和病原体之间互不相容，从而迅速诱导感染部位周围局部细胞的死亡。植物可通过这种方式来刺激自我的防御反应，诱导防御基因的高度表达，增强植物对稻瘟病和白叶枯病等多种病原体的抵抗力。另一方面，可通过类病斑突变体的遗传研究，来理解控制植物防御、免疫和营养生长的分子网络。因此，类病斑突变体的研究对揭示植物程序性死亡的机制、抗病反应机制和提高植物的抗病谱具有重要意义。

3、目前已报导了多种类病斑突变体的抗病机制，但其产生的分子机理依旧错综复杂，解析其中的本质，提高农作物的广谱抗性，同时不影响粮食的产量，研究并培育多抗病性高产的水稻依旧是抗病研究中的重要课题。

技术实现思路

1、本发明的第一个目的是为了克服现有技术的缺点与不足，提供一种新的水稻类病斑突变体。

2、一种水稻类病斑突变体，所述水稻类病斑突变体为spl50基因的突变体；所述spl50基因核苷酸序列如seq id no.1所示；所述突变体为所述spl50基因第563位碱基由t突变为a，其核苷酸序列如seq id no.3所示。

3、作为优选，所述spl50基因编码的氨基酸序列如seq id no.2所示。

4、本发明的第二个目的是提供一种含上述水稻类病斑突变体的重组载体。

5、本发明的第三个目的是提供上述水稻类病斑突变体在抗稻瘟病水稻育种中的应用。

6、本发明的第四个目的是提供上述水稻类病斑突变体在制备水稻类斑病研究实验用材料中的应用。

7、本发明的第五个目的是提供一种利用spl50基因提高水稻应对氧化胁迫的能力的方法，其中所述的方法包括将spl50基因导入水稻植株中，并将spl50基因的第563位碱基由t突变为a。

8、作为优选，所述的氧化胁迫包括由于病原体感染引起的活性氧种产生现象。

9、与现有技术相比，本发明的有益效果至少在于：

10、本发明提供了一种水稻类病斑spl50基因突变体，与野生型wyg相比，spl50突变体展示出对稻瘟病抗性显著增强，且通过对spl50突变体和正常水稻品种wyg的比较，验证了该基因在提高抗病性方面的有效性，为水稻的抗病育种提供了新的思路。该突变体可应用于水稻抗稻瘟病机理研究以及抗性育种应用，为通过基因工程手段进行水稻抗稻瘟病的抗性育种提供了新的靶点。

技术特征：

1.一种水稻类病斑突变体，其特征在于，所述水稻类病斑突变体为spl50基因的突变体；所述spl50基因核苷酸序列如seq id no.1所示；所述突变体为所述spl50基因第563位碱基由t突变为a，其核苷酸序列如seq id no.3所示。

2.根据权利要求1所述的水稻类病斑突变体，其特征在于，所述spl50基因编码的氨基酸序列如seq id no.2所示。

3.一种含权利要求1-2任一项所述水稻类病斑突变体的重组载体。

4.权利要求1-2任一项所述水稻类病斑突变体在抗稻瘟病水稻育种中的应用。

5.权利要求1-2任一项所述水稻类病斑突变体在制备水稻类斑病研究实验用材料中的应用。

6.一种利用spl50基因提高水稻应对氧化胁迫的能力的方法，其特征在于，所述方法包括：将spl50基因导入水稻植株中，并将spl50基因的第563位碱基由t突变为a。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的氧化胁迫包括由于病原体感染引起的活性氧种产生现象。

技术总结本发明公开一种水稻类病斑SPL50基因突变体及其应用，所述水稻类病斑突变体为SPL50基因的突变体；所述SPL50基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；所述突变体为所述SPL50基因第563位碱基由T突变为A，其核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。在苗期和分蘖初期，spl50突变体叶片中未观察到病斑，分蘖后期开始出现病斑。与野生型WYG相比，spl50突变体展示出对稻瘟病抗性显著增强。通过采用分子标记技术，成功定位并克隆了SPL50基因，且通过对spl50突变体和正常水稻品种WYG的比较，验证了该基因在提高抗病性方面的有效性为水稻的抗病育种提供了新的思路。技术研发人员：于彦春,阮班普,武丽敏,吴辉,陈飞,张燕丽,江耀煌受保护的技术使用者：杭州师范大学技术研发日：技术公布日：2024/9/2