[发明专利]OsAP79基因诱导水稻抗褐飞虱的应用

说明书

本发明属于生物技术领域，涉及水稻OsAP79基因诱导水稻抗褐飞虱的应用，本申请研究的是水稻OsAP79基因对水稻褐飞虱抗性作用。本发明通过在OsAP79基因上游加入CaMV35S启动子，构建OE超表达载体转化感虫水稻品种，使得OsAP79基因大量转录和翻译，实现基因产物的过表达，增强水稻对褐飞虱的抗性。证明OsAP79可以通过将该片段加入CaMV35S启动子转入植物体，转基因植物对褐飞虱的抵抗能力显著增强。

【技术领域】

本发明涉及生物技术领域，特别涉及OsAP79基因诱导水稻抗褐飞虱的应用。

【背景技术】

水稻虫害每年都造成巨大的产量损失，褐飞虱是水稻生产危害最严重的虫害之一。发掘水稻抗褐飞虱基因和相关抗虫机理是迄今最经济且有效控制该虫害的举措。

褐飞虱属于同翅目飞虱科(Homoptera:Delphacidae)昆虫，是水稻中典型的刺吸式昆虫类型。它利用其口器直接刺穿水稻植株的维管束韧皮部并吸取汁液。同时，它又属于宿主专一性的昆虫类型。当褐飞虱直接危害处于苗期阶段的水稻时，它可导致植株体内大量的营养物质丧失，从而引起叶片变黄，植株生长迟缓且矮小，最后可能导致植株死亡等性状。若褐飞虱危害处于孕穗或抽穗阶段的水稻后，植株的叶片也会变黄变枯直至出现植株倒伏现象，危害严重时田间还会呈现飞虱火烧(‘hopperburn’)的现象。近年来，随着分子标记的发展和水稻高密度连锁图谱的构建，分别在水稻第2、3、4、6、11和12染色体定位了多个水稻抗褐飞虱主基因，并克隆了多个水稻抗褐飞虱主效基因。此外，研究人员也发掘多个抗褐飞虱相关基因并初步研究其功能。

天冬氨酸蛋白酶(AP)是四大蛋白水解酶家族非常重要的亚家族成员，参与机体的代谢和生物调控作用。APs普遍存在于动物和植物细胞中,而且在植物不同器官中表达，比如种子、茎、叶片、花器官等。近年来，越来越多分离的植物天冬氨酸蛋白酶通过体内实验对其功能进行了探究。目前在模式植物拟南芥和水稻基因组中分别发现69和96个APs基因。植物中的APs主要参与前体蛋白的加工、蛋白质的降解、细胞程序性死亡等过程，同时也参与植物抗病、抗逆、叶片衰老等过程。早在20世纪90年代，Rodrigo等在烟草和番茄叶片中分离出了定位于胞外的APs，它们与病程相关蛋白的降解有关。某些水稻AP基因也参与了生物胁迫应答。水稻经植物抗病诱导剂水杨酸和苯并噻二唑(BTH)处理后OsCDR1的表达量显著上调，说明OsCDR1可能与水稻抗病有关。为研究OsAP77基因的功能，对水稻植株进行了多种处理。发现经细菌、真菌、病毒等感染后，水稻维管组织中的OsAP77表达明显增强。尽管有很多研究表明AP基因参与了多种生物学功能，但在植物中尚未有该家族基因参与抗虫功能的研究报道。

【发明内容】

鉴于研究进展，有必要提供OsAP79基因诱导水稻抗褐飞虱的应用，该研究能阐述OsAP79在水稻抗褐飞虱中的作用，为水稻抗性育种利用OsAP79基因提供理论基础。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

OsAP79基因在诱导水稻褐飞虱抗性中的应用，所述OsAP79基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

进一步的，所述OsAP79基因的蛋白序列如SEQ ID NO.2所示。

进一步的，所述水稻为伏令夏橙。

本发明还包括过表达OsAP79基因在提高水稻褐飞虱抗性中的应用，所述过表达载体含有上述的核酸序列。

本发明还包括一种构建过量表达OsAP79基因载体的方法，具体步骤如下：

(1)根据OsAP79基因编码区，设计基因特异性引物SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4，克隆OsAP79基因的完整CDS区，琼回收纯化PCR扩增产物；