水稻miR169i-5p.2在水稻抗褐飞虱中的应用

专利2025-06-03  95


本发明属于植物学和基因工程,更具体地,本发明涉及水稻mir169i-5p.2在水稻抗褐飞虱中的应用。


背景技术:

1、水稻,是我国和世界主要粮食作物,水稻生产直接关系到我国粮食安全、农民增收和农村稳定。褐飞虱是水稻生产中发生和为害面积最大的首要害虫,主要聚集在水稻叶鞘基部,以针状口器刺吸水稻韧皮部汁液,引起稻株下部变黑,瘫痪倒伏,稻田成片枯萎,减产甚至失收。因此,遏制褐飞虱的发展和危害,是保障水稻生产安全的重大需求。发掘和利用水稻抗褐飞虱基因,阐明抗虫机理,培育抗褐飞虱水稻品种在生产中推广应用,是防治褐飞虱这一重大农业害虫的最经济、有效、环境友好和生态安全的首选措施。

2、microrna(mirna)是一类广泛存在于植物内,大小约20~24个核苷酸的非编码小分子rna。它们能够结合靶基因mrna的互补序列,降解靶基因或抑制其翻译,通过在转录后水平控制基因的表达来参与植物各种生物功能的调控,譬如调控植物生长发育,对病虫害的抗性等。


技术实现思路

1、针对上述问题,本发明公开了水稻mir169i-5p.2在水稻抗褐飞虱中的应用。

2、本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

3、在本发明的第一方面,提供一种改良水稻的性状的方法,所述方法包括:下调水稻中mir169i-5p.2或其前体的表达,或敲除水稻中mir169i-5p.2或其前体。

4、在一个优选例中,所述的改良水稻的性状包括:

5、增加水稻对褐飞虱的抗性;

6、在另一优选例中,所述的下调水稻中mir169i-5p.2或其前体的表达包括:利用基于target mimicry技术的mir169i-5p.2沉默体下调mir3169i-5p.2或其前体的表达,或利用基于crispr/cas9技术的sgrna表达盒敲除mir169i-5p.2或其前体。

7、在另一优选例中,所述利用基于target mimicry技术的mir169i-5p.2沉默体下调mir169i-5p.2表达的方法包括:

8、(1)将mimicry mir169i-5p.2序列置于ips基因序列中,获得ips-mim169序列片段;

9、(2)将ips-mim169序列片段转入水稻中,获得转基因植物,其为改良的水稻。

10、在另一优选例中,所述利用基于crispr/cas9技术的sgrna表达盒敲除mir169i-5p.2或前体的方法包括:

11、(1)使用在线软件crispr-p根据mirna前体序列分析敲除位点,在mirna正义链和反义链分别选择两个靶点,设计接头引物,构建mir169i-5p.2的sgrna表达盒,获得sgrnamir169i-5p.2序列片段;

12、(2)将sgrna表达盒连入到crispr/cas9载体上转入水稻中,获得mir169i-5p.2敲除植物,其为改良的水稻。

13、在另一优选例中,采用农杆菌发将ips-mim169序列片段或mir169i-5p.2的sgrna表达盒转入水稻中。

14、在本发明的另一方面,提供一种mir169i-5p.2或其前体的下调或敲除的用途,用于改良水稻的性状,包括:增加水稻对褐飞虱的抗性。

15、在一个优选例中,所述的下调或敲除是特异性下调mir169i-5p.2或其前体表达的基于target mimicry技术的mir169i-5p.2沉默体,或是基于crispr/cas9的sgrna表达盒。

16、在另一优选例中,所述的水稻是禾本科谷类作物。

17、在本发明的另一方面,提供一种用于改良水稻性状的mir169i-5p.2沉默体,所述mir169i-5p.2沉默体基于target mimicry技术建立,其包括ips基因序列中以及位于该序列中的mimicry mir169i-5p.2序列。

18、在本发明的另一方面,提供包含所述mir169i-5p.2沉默体的表达载体。

19、在本发明的另一方面,提供包含所述mir169i-5p.2沉默体的宿主细胞。

20、与现有的技术相比,本发明具有如下优点和有益效果:

21、1.提高水稻抗虫性:通过下调或敲除mir169i-5p.2或其前体,显著增强了水稻对褐飞虱的抗性。这有助于减少农药使用,降低生产成本,同时保护生态环境。

22、2.改良水稻生长性状:改良后的水稻在受到褐飞虱取食时,其叶鞘增重降低、蜜露量分泌减少,表明植株受损程度减轻,有利于维持水稻的正常生长和产量稳定。

23、3.提供多种技术手段:本发明提供了基于target mimicry技术的mir169i-5p.2沉默体和基于crispr/cas9技术的sgrna表达盒两种技术路径来实现mir169i-5p.2的下调或敲除,为科研人员提供了多样化的选择。



技术特征:

1.水稻mir169i-5p.2在水稻抗褐飞虱中的应用,其特征在于,当下调水稻中mir169i-5p.2或其前体的表达,或敲除水稻中mir169i-5p.2或其前体,则水稻对褐飞虱抗性增加;所述mir169i-5p.2序列如seq no.1所示,所述mir169i-5p.2前体序列如seq no.2所示。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述的下调水稻中mir169i-5p.2或其前体的表达包括:利用基于target mimicry技术的mir169i-5p.2沉默体下调mir169i-5p.2或其前体的表达。

3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述利用基于target mimicry技术的mir169i-5p.2沉默体下调mir169i-5p.2表达的方法包括:

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,步骤(1)中所述mir169i-5p.2沉默体基于target mimicry技术建立,其包括位于ips基因序列中的mimicry mir169i-5p.2序列。

5.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述的敲除水稻中mir169i-5p.2或其前体的序列包括:利用基于crispr/cas9技术的sgrna表达盒,所述表达盒序列如seq no.8所示,用于敲除mir169i-5p.2或其前体。

6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述利用基于crispr/cas9技术的sgrna表达盒敲除mir169i-5p.2或前体的方法包括:

7.如权利要求6所述的应用,其特征在于,步骤(2)中mir169i-5p.2的sgrna表达盒基于crispr/cas9技术建立,其包括位于中间载体的sgrna mir169i-5p.2序列;所述的sgrnamir169i-5p.2序列如seq id no.13和seq id no.14所示。

8.下调或敲除mir169i-5p.2或其前体在用于改良水稻的性状中的用途,其特征在于,提高水稻对褐飞虱的抗性。

9.根据权利要求8所述的用途,其特征在于,所述的下调是使用基于target mimicry技术的mir169i-5p.2沉默体特异性下调水稻mir169i-5p.2或其前体表达;所述的敲除是基于crispr/cas9的sgrna表达盒敲除水稻中mir169i-5p.2或其前体。


技术总结
本发明属于植物学和基因工程技术领域,更具体地,本发明涉及水稻miR169i‑5p.2在水稻抗褐飞虱中的应用;本发明基于target mimicry和CRISPR/Csa9技术下调或敲除感虫水稻中miR169i‑5p.2或其前体的表达,发现上述的操作可以增强水稻对褐飞虱的抗性,本发明的基因对于研究基因分子功能和育种具有借鉴意义。

技术研发人员:杜波,何光存,杨远柱,陈荣智,秦鹏,祝莉莉,王凯,邓钊
受保护的技术使用者:武汉大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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