本发明涉及生物技术、植物病害防治技术、基因工程,尤其涉及敲除mir399d基因在正向调控水稻抗水稻锯齿叶矮缩病毒的应用。
背景技术:
1、水稻锯齿叶矮缩病毒(rice ragged stunt virus,rrsv)是影响水稻生产、产量和品质的重要因素之一,其会造成巨大的农业经济损失。而rrsv主要通过褐飞虱(nilarparvata lugens)传播,其会导致水稻植株矮化、分蘖增多、叶片黄化及产量下降,严重时可能导致植株死亡。由于褐飞虱的广泛分布和强大的迁移能力,使得rrsv防控极为困难。传统技术上,使用化学农药控制褐飞虱数量是主要手段,但化学防治不仅加剧了褐飞虱对药物的抗性,还引起了环境污染和生态平衡的破坏。因此,开发新型、环境友好的防治策略成为当务之急。
2、近年来,生物技术和分子生物学的快速发展,为深入理解rrsv的致病机制及宿主植物的防御机制提供了新的工具和方法。通过对rrsv的结构特点和遗传特性的详细分析,科研人员已揭示其复杂的致病过程和与宿主相互作用的分子机制。例如,对rrsv双层外壳结构的研究,为探究其侵染途径和复制机制奠定了基础。这些研究不仅加深了我们对病毒生物学的了解,而且为开发针对性的防控措施提供了科学依据。目前,通过基因工程技术培育抗病毒特性的水稻品种成为研究焦点,这种策略通过增强水稻的内在抗病力,从根本上减少病毒病害的发生,为可持续水稻生产提供了新策略。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的在于提出一种实施可靠、实施效果佳的敲除mir399d基因在正向调控水稻抗水稻锯齿叶矮缩病毒的应用。
2、为了实现上述的技术目的,本发明所采用的技术方案为:
3、敲除mir399d基因在正向调控水稻抗水稻锯齿叶矮缩病毒的应用,所述mir399d基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。
4、seq id no.1:
5、acagtagtaggcagctctcc
6、作为一种可能的实施方式,进一步,本方案所述应用包括:
7、在mir399d基因的前体序列设计crispr靶点,对mir399d基因进行敲除;
8、所述mir399d基因的前体序列的核苷酸序列如seq id no.2所示。
9、seq id no.2:
10、aagacagtagtaggcagctctcctctggcaggtgcattctaggtgattttgtaattgtatatgcatccaaggtatatacagtccggccatggtgctacattgcaatcatccatatgtgattgcattgtgtatatatatacatggtggcctttgatagaccatcatatatcggttggttatgtgcatgtatgtatataccagctgctactagctttgatcgatcgccatgtagcgattgaattcaccaaaacggcctgccaaaggagagttgccctgcgactgtctt
11、作为一种较优的实施选择,优选的,本方案所述应用包括:
12、s01、在mir399d基因的前体序列设计crispr靶点,通过crispr-cas9系统设计用于敲除mir399d基因的敲除载体;
13、s02、将敲除载体转化到农杆菌eha105中,然后将农杆菌eha105调成悬浮液,令其侵染水稻种子的愈伤组织中,再将其培养成带有芽的植株,然后对其进行筛选,以获得mir399d基因敲除的t0代水稻植株。
14、作为一种较优的实施选择,优选的,本方案s02还包括:使用ctab法从t0代植株中提取基因组dna,针对每个目标基因的特定靶点进行pcr扩增,并对扩增的片段进行测序以确认基因敲除的成功,从而筛选获得mir399d基因敲除的水稻植株。
15、作为一种较优的实施选择,优选的,本方案还包括:s03、在水稻植株生长培养过程中加入含磷营养液。
16、作为一种较优的实施选择,优选的,本方案所述水稻的品种包括中花11号。
17、采用上述的技术方案,本发明与现有技术相比,其具有的有益效果为:本方案基于对rrsv和水稻mir399d基因功能的深入研究,旨在提供一种新的有效防治策略,以增强水稻对rrsv的抗性。通过研究发现,水稻mir399d基因在水稻对rrsv抗性中发挥着关键的生物学功能,高磷(hp)环境中,mir399d基因敲除的转基因材料与对照品种相比接种rrsv后对磷的敏感性降低更能抵抗rrsv侵染。因此,本方案通过操控水稻mir399d基因表达(即干扰mir399d基因的正常功能,进而影响水稻的抗病毒能力),从而增强水稻对rrsv侵染的抵抗力。
18、除此之外,本方案有益效果还包括如下:
19、提出了水稻抗病机制的新理解:本方案揭示了高磷处理环境中,敲除mir399d基因的水稻对rrsv的抵抗力增强。这一发现为水稻病毒的有效防治提供了新的分子机制,扩展了本领域对植物病理学的理解。
20、本方案提出了新的防治策略:本方案通过农杆菌介导的遗传转化技术引入突变的mir399d基因(即表达干扰或沉默),为水稻提供了一种新的抗病毒策略。这种方法显著提高了水稻对rrsv的抗性,为控制和减轻由此病毒引起的病害提供了有效手段。
1.敲除mir399d基因在正向调控水稻抗水稻锯齿叶矮缩病毒的应用,其特征在于,所述mir399d基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。
2.如权利要求1所述的敲除mir399d基因在正向调控水稻抗水稻锯齿叶矮缩病毒的应用,其特征在于,所述应用包括:
3.如权利要求2所述的敲除mir399d基因在正向调控水稻抗水稻锯齿叶矮缩病毒的应用,其特征在于,所述应用包括:
4.如权利要求3所述的敲除mir399d基因在正向调控水稻抗水稻锯齿叶矮缩病毒的应用,其特征在于,s02还包括:
5.如权利要求4所述的敲除mir399d基因在正向调控水稻抗水稻锯齿叶矮缩病毒的应用,其特征在于,其还包括:
6.如权利要求1至5之一所述的敲除mir399d基因在正向调控水稻抗水稻锯齿叶矮缩病毒的应用,其特征在于,所述水稻的品种包括中花11号。