本發(fā)明涉及水稻抗病育種，具體涉及一種水稻抗稻瘟病相關(guān)基因 ossapk10及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、由稻瘟菌引起的稻瘟病是威脅水稻安全生產(chǎn)的主要病害之一。稻瘟菌主要侵染水稻的葉鞘、葉片和穗部，病害嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響葉片的光合作用，進(jìn)而降低水稻產(chǎn)量和品質(zhì)。水稻受到稻瘟病侵染后可造成的產(chǎn)量損失一般在10%~20%，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)到40%~50%，特別嚴(yán)重的甚至可能造成整個(gè)水稻田塊顆粒無收。全世界有80多個(gè)國家稻區(qū)發(fā)生該病害，平均每年造成水稻減產(chǎn)10%左右，這些損失的水稻能養(yǎng)活6000萬人。而研究表明培養(yǎng)稻瘟病抗性品種成為最經(jīng)濟(jì)有效的防治手段，因此發(fā)掘新的稻瘟病抗性相關(guān)基因具有重要的意義。

2、植物蔗糖非發(fā)酵-相關(guān)蛋白激酶（sucrose?non-ferment-1-related?proteinkinase，snrk）屬于ser/thr類蛋白激酶，通過磷酸化作用調(diào)控下游蛋白，同時(shí)參與到多種生理信號(hào)通路的轉(zhuǎn)導(dǎo)，廣泛參與植物的非生物和生物脅迫，糖信號(hào)傳遞，種子萌發(fā)和生長等過程，被認(rèn)為是逆境響應(yīng)信號(hào)連接網(wǎng)絡(luò)、植物體內(nèi)營養(yǎng)代謝和能量平衡的樞紐。根據(jù)序列同源性及蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征，將snrk基因家族分為snrk1亞家族、snrk2亞家族和snrk3亞家族。其中snrk2亞家族已在多種植物中被鑒定和克隆，是三個(gè)亞家族中功能研究最為完整的，它們作為aba信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的關(guān)鍵組件，在aba信號(hào)途徑中有著重要作用，從而不僅參與了植物的生長發(fā)育，而且在植物響應(yīng)逆境脅迫中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。水稻中共有10個(gè)snrk2基因，被命名為 ossapk1-10，在水稻生物與非生物脅迫中具有重要作用。水稻中只有 ossapk8、 ossapk9和 ossapk10三個(gè)基因?qū)ba敏感，但是高滲透壓脅迫激活表達(dá)可以激活所以的sapk成員。被aba激活的ossapk10可以與水稻的一個(gè)abf蛋白trab1直接相互作用，體外激酶實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，ossapk10能夠磷酸化trab1蛋白的ser102位點(diǎn)，響應(yīng)高滲透脅迫。sapk除了參與aba?信號(hào)通路外，還參與其他信號(hào)途徑。如lou.d等人發(fā)現(xiàn)，ossapk1和ossapk2通過促進(jìn)代謝物的產(chǎn)生和活性氧的降解進(jìn)而提高的耐鹽能力，此外，ossapk4能夠調(diào)節(jié)具有氧化應(yīng)激反應(yīng)功能和離子穩(wěn)態(tài)的基因，在響應(yīng)鹽脅迫中發(fā)揮作用。ossapk2也在水稻的干旱脅迫響應(yīng)中起作用，進(jìn)行干旱、高鹽和peg處理時(shí)， ossapk2表達(dá)量顯著升高，同時(shí) ossapk2突變體對(duì)干旱脅迫和活性氧比野生型敏感。aishek?等人還發(fā)現(xiàn)ossapk9能夠通過調(diào)控氣孔的打開與關(guān)閉、細(xì)胞滲透式和響應(yīng)脅迫基因的表達(dá)，在水稻提高產(chǎn)量并且響應(yīng)干旱脅迫中起作用。近期也發(fā)現(xiàn)，sapk在生物脅迫中同樣發(fā)揮著重要功能，如ossapk10介導(dǎo)的磷酸化削弱wrky72的dna結(jié)合能力，進(jìn)而增強(qiáng)對(duì)白葉枯病的抗性。

3、已有研究表明，擬南芥snrk2蛋白snrk2.6（ost1）在植物免疫中發(fā)揮著十分重要的作用。發(fā)明人在實(shí)驗(yàn)前期通過搜索水稻中snrk2.6的同源蛋白，發(fā)現(xiàn)水稻snrk2蛋白o(hù)ssapk10與snrk2.6同源性最高，且受稻瘟菌侵染而誘導(dǎo)表達(dá)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)ossapk10參與了水稻的稻瘟病抗性調(diào)控，敲除 ossapk10基因使水稻的稻瘟病抗性顯著降低，而提高 ossapk10基因的表達(dá)水平則增強(qiáng)了水稻的稻瘟病抗性，并且 ossapk10基因不參與水稻生長發(fā)育調(diào)控，因此， ossapk10基因存在提高水稻稻瘟病抗病的應(yīng)用基礎(chǔ)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種水稻抗稻瘟病相關(guān)基因 ossapk10及其應(yīng)用。本發(fā)明提供的水稻抗稻瘟病抗性相關(guān)基因 ossapk10對(duì)水稻稻瘟病抗性具有正調(diào)控作用， ossapk10基因缺失降低了水稻對(duì)稻瘟病的抗病性，而 ossapk10基因的過量表達(dá)則能增強(qiáng)水稻對(duì)稻瘟病的抗性，因此 ossapk10基因可應(yīng)用于提高水稻等相關(guān)農(nóng)業(yè)作物抗性的遺傳改良。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明的第一方面提供了一種水稻抗稻瘟病相關(guān)基因 ossapk10，所述水稻抗稻瘟病相關(guān)基因 ossapk10的核苷酸序列如seq?id?no:1所示。

4、本發(fā)明的第二方面提供了一種由上述水稻抗稻瘟病相關(guān)基因 ossapk10編碼的蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如seq?id?no:2所示。

5、本發(fā)明的第三方面提供了上述一種水稻抗稻瘟病相關(guān)基因 ossapk10在調(diào)控水稻對(duì)稻瘟病抗性中的應(yīng)用；

6、進(jìn)一步的，所述調(diào)控是正調(diào)控；

7、更進(jìn)一步的，所述正調(diào)控是：過表達(dá)水稻抗稻瘟病相關(guān)基因 ossapk10提高水稻對(duì)稻瘟病的抗性，或敲除水稻抗稻瘟病相關(guān)基因 ossapk10降低水稻對(duì)稻瘟病的抗性。

8、本發(fā)明的第四方面提供了上述一種水稻抗稻瘟病相關(guān)基因 ossapk10在培育水稻抗稻瘟病品種中的應(yīng)用。

9、本發(fā)明的第五方面提供了一種調(diào)控水稻對(duì)稻瘟病菌抗性的方法，當(dāng)需要降低水稻對(duì)稻瘟病菌抗性時(shí)，將水稻中的 ossapk10基因敲除；當(dāng)需要提高水稻對(duì)稻瘟病菌抗性時(shí)，將水稻中的 ossapk10基因過表達(dá)；所述 ossapk10基因的核苷酸序列如seq?id?no:1所示。

10、本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)在于：

11、1、本發(fā)明通過搜索擬南芥免疫蛋白snrk2.6在水稻中的同源蛋白o(hù)ssapk10，并對(duì)該蛋白進(jìn)行了功能鑒定，首次發(fā)現(xiàn)并證明ossapk10在水稻抗稻瘟病反應(yīng)中的正調(diào)控作用；敲除 ossapk10基因降低了水稻對(duì)稻瘟病的抗性，而過量表達(dá) ossapk10基因則能夠增強(qiáng)水稻對(duì)稻瘟病的抗病性，從而說明 ossapk10基因正調(diào)控水稻對(duì)稻瘟病的抗性；上述結(jié)果均表明 ossapk10基因是創(chuàng)建稻瘟病抗性增強(qiáng)的轉(zhuǎn)基因水稻和作物分子設(shè)計(jì)的優(yōu)良候選基因，具有重要的理論價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景；

12、2、本發(fā)明在水稻品種中花11（zh11）中通過基因工程方法敲除 ossapk10基因降低了水稻對(duì)稻瘟病的抗性，與野生型相比， ossapk10突變體的病斑數(shù)量和稻瘟菌生長量更多，病斑面積更大，h2o2積累更少；而在zh11中提高 ossapk10基因的表達(dá)水平則可以顯著增強(qiáng)水稻對(duì)稻瘟病的抵抗能力，與野生型相比，打孔接菌后 ossapk10過量表達(dá)植株的病斑面積及稻瘟菌生長量均小于野生型；本發(fā)明提供的水稻抗稻瘟病基因 ossapk10可應(yīng)用于提高水稻等相關(guān)農(nóng)業(yè)作物抗性的遺傳改良。