CIE1在提高植物抗病性中的应用

一、项目简介

本发明属于植物基因工程与作物抗病育种领域,具体涉及CIE1基因(在研究中亦指OsCIE1)作为一种E3泛素连接酶在调控植物免疫反应中的新功能,以及通过下调该基因表达或活性以提高植物抗病性的方法。

水稻等农作物在生产中常受稻瘟病、白叶枯病等毁灭性病害的威胁。作物细胞表面的关键受体蛋白OsCERK1能够识别病原菌并激活免疫反应,但该反应需要精确调控,过度激活会阻碍植物生长。本发明发现,CIE1蛋白能够作为OsCERK1的“刹车”。在无病原菌侵染时,CIE1通过泛素化修饰OsCERK1,抑制其激酶活性,防止免疫系统过度激活。

基于这一机制,本发明的核心在于提供一种提高植物抗病性的策略:通过遗传手段下调植物中CIE1的表达或抑制其活性。具体方法包括利用CRISPR/Cas9等基因编辑技术敲除或突变CIE1基因,或使用RNA干扰技术沉默其表达。例如,针对CIE1基因CDS区域第716位点进行精准编辑(如插入或缺失一个碱基),可造成其功能丧失。该方法能有效解除CIE1对OsCERK1的抑制,使植物免疫系统在面对病原菌(如稻瘟病菌、白叶枯病菌)入侵时能更迅速、强烈地响应,表现为活性氧迸发增强、病斑面积显著减小、相对真菌生物量降低,从而显著提高作物对重要病害的抗性。

二、专利摘要

本发明提供了一种CIE1在提高植物抗病性中的应用。本发明揭示了CIE1基因作为一种E3泛素连接酶,泛素化OsCERK1并抑制其激酶活性,进而对植物的抗病性造成影响;通过下调CIE1基因可以逆转这一状况。本发明对于植物性状的遗传改良具有重要意义。

三、专利状态

本技术已递交中国专利申请,申请号:202211609807.6,实质审查中;持有人项目编号:SIPPE22-27。

四、持有单位

中国科学院分子植物科学卓越创新中心。

五、合作方式

转让、许可或合作研发。

六、联系方式

张雯,wzhang@cemps.ac.cn,021-54924138。