IncRNAMSTRG.32189及其在调控植物抗病能力中的应用

本发明属于生物，具体涉及一个来源于梨的长链非编码rnamstrg.32189，以及mstrg.32189在调控植物抗病能力中的应用，尤其是对轮纹病和/或灰霉病抗病能力的调控。

背景技术：

1、植物真菌病害是危害植物生产的重要问题，抗病基因资源的发掘与利用是克服这一问题的重要途径。梨轮纹病(botrosphaeria dothidea)是危害梨树生产的重要病害之一，在我国分布广泛，危害枝干严重时导致树势衰弱甚至树体枯死，侵害果实可导致果实腐烂，且采收贮藏过程中继续发病，严重危害梨的品质及产量，是梨树生产中一个重要的“卡脖子”病害。灰霉病是由灰葡萄孢(botrytis cinerea，又称灰霉病菌)引起的危害多种经济作物的重要真菌病害，从生长结实到运输贮存的全过程均可发病，造成重大经济损失，生产上极难防治。

2、长链非编码rna(long noncoding rna,incrna)是一类转录本长度超过200个核苷酸的功能性分子，在动物、植物及微生物中均广泛存在，其缺乏编码蛋白质的能力，起初被认为是生物中没有功能的“暗物质”，近十多年随着生命科学的发展，越来越多的incrna被发现在机体生产生理及病理过程中具有重要调控作用。虽然在许多物种中大量的incrna通过高通量测序和生物信息学分析被鉴定出来，但只有极少的incrna被验证了功能与作用机制，对植物incrna在植物抗病性中的应用十分有限，目前尚未有梨中鉴定的incrna影响植物抗病性的应用。

3、抗病品种选育是解决产业中病害问题的主要途径。梨抗性资源有限，限制了短期内实现梨抗病品种的培育。挖掘抗性基因资源是梨树育种改良需要解决的重要问题。在梨中尚未鉴定出主效抗性基因，现有技术及研究没有对于梨中调控抗病性的候选基因资源的报道及应用。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明发现并提供了一种来源于梨的长链非编码rna，该incrna在病原真菌侵染后显著下调，本发明进一步地通过构建瞬时表达体系，发现该incrna可以抑制mir399b对靶基因的切割进而调节植物抗病能力。

2、本发明的技术方案具体如下：

3、本发明第一方面提供了一种来源于梨的长链非编码rna，其序列如seq id no.1所示，并命名为mstrg.32189。

4、对于上述长链非编码rna，seq id no.1所示序列经过一个或几个核苷酸的取代和/或缺失和/或添加得到的、与seq id no.1所示序列具有较高的同源性且具有相同功能的rna也属于本发明的保护范围。

5、本发明第二方面提供了与mstrg.32189相关的生物材料，包括：

6、a1)能够转录成mstrg.32189的dna分子，该dna分子的序列如seq id no.2所示；

7、a2)含有a1)所示dna分子的表达盒、重组载体或重组菌；

8、a3)用于克隆a1)所示dna分子的引物对；根据本发明的实施例，可以为如seq idno.3和seq id no.4所示的引物对；

9、a4)用于mstrg.32189半定量检测的引物对；根据本发明的实施例，可以为如seqid no.5和seq id no.6所示的引物对。

10、本发明第三方面提供了mstrg.32189的应用，可以为如下任一：

11、b1)在调控植物抗病能力中的应用；

12、b2)在植物育种中的应用；

13、b3)在调控植物自由磷含量中的应用。

14、在上述应用中，mstrg.32189通过抑制mir399对其靶基因的切割调控植物的抗病能力和自由磷含量。

15、进一步地，在上述应用中，可通过沉默植物中的mstrg.32189，获得高抗病能力的植物或高自由磷含量的植物。

16、在上述应用中，沉默mstrg.32189可以通过小发夹rna或短发夹rna(shrna)、反义核酸(包括反义rna和反义dna)、核酶(具有催化功能的rna分子，可降解特异的mrna序列)、crispr、显性负突变等技术实现。

17、进一步地，在上述应用中，抗病能力具体指对轮纹病和/或灰霉病的抗病能力。

18、本发明的有益效果为：本发明提供了一个长链非编码rna，即mstrg.32189，构建了其相应的克隆和检测方法、表达载体、重组菌等，并证明了mstrg.32189对mir399的抑制作用，明确了其通过调控mir399及其靶基因影响植物抗病能力的作用机制。因此，本发明挖掘的incrna可有效服务于未来梨分子辅助育种及基因编辑改良品种抗病性，对培育抗病梨品种具有重要意义。此外，磷是植物生长发育所需的重要营养元素，在植物种植过程中需要施用大量磷肥以满足对其的需求，本发明鉴定到的incrna分子能够调控植物内源磷含量，进而可以增强植物对磷营养的利用效率，对减少施肥成本及大量施肥造成的土壤污染也具有重要意义。

技术特征：

1.一种长链非编码rna，其特征在于，序列如seq id no.1所示。

2.能够转录成权利要求1所述长链非编码rna的dna分子，其特征在于，所述dna分子的序列如seq id no.2所示。

3.含有权利要求2所述dna分子的表达盒、重组载体或重组菌。

4.用于克隆权利要求2所述dna分子的引物，其特征在于，所述引物的序列如seq idno.3和seq id no.4所示。

5.用于权利要求1所述长链非编码rna半定量检测的引物，其特征在于，所述引物的序列如seq id no.5和seq id no.6所示。

6.权利要求1所述的长链非编码rna在调控植物抗病能力中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述长链非编码rna通过下调mir399表达量调控植物的抗病能力。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，沉默植物中所述长链非编码rna，获得高抗病能力的植物。

9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述抗病能力为对轮纹病和/或灰霉病的抗病能力。

10.权利要求1所述的长链非编码rna在调控植物自由磷含量中的应用。

技术总结
本发明公开了IncRNA MSTRG.32189及其在调控植物抗病能力中的应用，所述MSTRG.32189的序列如SEQ ID NO.1所示，MSTRG.32189可抑制miR399b对靶基因的切割作用；将该IncRNA在烟草和拟南芥中过表达后，miR399b的表达量降低，miR399b靶基因的表达量增加，植物抗病性下降。本发明为培育抗病植物品种提供了一种新的策略和遗传资源。

技术研发人员：王利平,杨岳昆,吕沙妹,何颖,王雪倩,洪霓,王国平
受保护的技术使用者：华中农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14