[发明专利]一种水稻受体类蛋白编码基因OsRLP1在抗水稻黑条矮缩病毒中的应用

说明书

本发明涉及一种水稻受体类蛋白编码基因OsRLP1基因及其在抗水稻黑条矮缩病毒中的应用，本发明通过将植物水稻受体类蛋白编码基因OsRLP1过表达后，获得稳定遗传的转基因植株，通过实验证实OsRLP1基因过表达后能够增强水稻对水稻黑条矮缩病毒的抗性，具体表现为接种病毒后与对照相比，本发明获得的转基因植株的发病症状减轻、发病率降低，病毒含量减少，上述研究对水稻RLP基因家族的成员在植物抗病育种尤其是水稻黑条矮缩病毒侵染中的作用机理提供宝贵的技术支持。

技术领域

本发明涉及转基因技术领域及植物病害防治领域，具体涉及水稻受体类蛋白OsRLP1基因及其在抗水稻黑条矮缩病毒病及植物育种中的应用。

背景技术

水稻黑条矮缩病毒(Rice black-streaked dwarf virus,RBSDV)是一种严重危害水稻产量和品质的水稻病毒，该病毒是正二十面体球状结构，直径为75-80nm，其寄主范围主要在禾本科植物。受感染的植物表现出严重的发育迟缓，叶片背面出现白色的蜡状或瘤状突起，对经济作物水稻、玉米、小麦和大麦产量造成严重影响。20世纪90年代后期，该病在江苏、浙江、等地区发生大爆发，发病严重的稻田，病害的发生超过90％，造成严重的经济损失(王华弟等，水稻黑条矮缩病发生流行规律、监测预警与防控关键技术，2007)，因此，研究RBSDV病毒造成的水稻病害的原因具有极为重要的现实意义。

从致病机理层面而言，水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)是由灰飞虱(Laodelphaxstriatellus)经卵传播(Shikata and Kitagawa 1977；Ruan et al.1984)，一旦植物被感染，通常是无法治愈的；因此，水稻黑条矮缩病毒病在水稻中也被称为“癌症”(Azuhata etal.2019)。

RBSDV是呼肠孤病毒科(Reoviridae)斐济病毒属(Fijivirus)的重要成员之一，近年来，国内外学者对RBSDV分子生物学功能开展了大量的研究，包括基因组学、蛋白组学以及病毒蛋白与寄主因子互作等方面。例如，研究人员发现RBSDV P5-1，P6,P9是病毒复制毒质的重要组成部分。P7-2与S-phase kinase-associated protein 1(OsSKP1)相互作用形成SCF复合物。P8蛋白编码病毒的内层衣壳蛋白，具有抑制转录活性的功能。P10编码的外壳蛋白，能够激发内质网应激反应。这些报道有助于我们对RBSDV致病机制的进一步研究。

RBSDV侵染的植株表现出的明显发病症状为植株矮缩、叶色浓绿、分蘖增加。RBSDV侵染的寄主范围很广，像禾本科的水稻、玉米、小麦等经济作物都能侵染，目前主要侵染玉米和水稻两种重要的经济作物。气候变化及耕作制度等因素的影响，水稻黑条矮缩病毒病的发生越来越严重，同时防治难度加大。传统的防治是通过喷洒杀虫剂来减少灰飞虱的数量，但喷施杀虫剂会带来一系列的农药残留问题。因此，防治黑条矮缩病毒病最经济有效的措施是培育抗性品种。近年来，越来越多的水稻转基因抗性材料，为作物抗病育种提供重要的理论及实际意义。

植物模式识别受体在植物长期防御病原物的侵扰过程中占据了重要的作用。位于细胞膜上的模式识别受体能够特异性的识别外界的病原物，将信号分子通过细胞膜传递至胞内，从而使植物发生一系列的生化反应，如相关抗性基因的表达、活性氧的爆发(Reactive oxygen species，ROS)、以及体内的一些磷酸化反应等相关分子应激模式。模式识别受体主要包括两大类，一类是受体类激酶(Receptor like kinases,RLK)，是水稻中的一个庞大家族，大约有1200个，到目前为止仅有2％的RLK功能被我们所知，其余的RLK功能皆是未知的。具体而言，受体类激酶(RLKs)是位于细胞膜表面的跨膜受体，其参与的信号通路中包含大量激酶。RLK在各种伴侣的相互作用和下游组分的帮助下通过其跨膜和近膜结构域发出信号。