[發明專利]一種水稻基因定位克隆的新方法

無效

• 申請號: 201110350059.X
• 申請日: 2011-11-08
• 公開（公告）號: CN102382820A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 王松文;亓娜;孫津偉;張欣;施利利;丁德亮;崔晶
• 申請（專利權）人: 天津農學院
• 主分類號: C12N15/10
• 分類號: C12N15/10;C12Q1/68
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王融生

技術領域

本發明屬于生物學的基因定位克隆方法，特別涉及一種水稻基因定位克隆的新方法。?

背景技術

水稻是最重要的糧食作物和模式植物。1991年，日本發起“水稻基因組計劃(Rice?Genome?Program，RGP)”，先后美國、中國等國家和地區相繼加入，成為全球性大科學工程。與此同時，中國于1992年8月宣布獨立開展自己的水稻基因組計劃。在1991-2011年這20年中，先后繪制了水稻遺傳圖、物理圖、轉錄圖、序列圖。RGP對農業和作物改良的最大影響是定位、克隆基因，催生了設計育種(Breeding?by?design).定位基因(或QTL)后可以通過聚合育種或分子標記輔助選擇(MAS)對品種進行改良。克隆基因可以幫助育種家理解基因功能或通過基因操作(基因工程或分子標記育種)用于新品種選育。迄今為止，定位或克隆的水稻基因約2000個。現有的方法主要是，根據連鎖不平衡原理依據重組值確定分子標記與目標基因的遺傳距離實行基因定位。通常情況下，分子標記距離目標基因越遠，重組體越多，距離越近，重組體越少，直至為零。如果基因兩端的分子標記都符合這個規律，則稱“Match”(即基因定位準確，為典型的孟德爾因子)如果圖位克隆，則經過精細定位、候選基因、基因功能互補實驗，實現反向遺傳學方法基因克隆。?

1995年，美國幾個實驗室合作，通過此方法克隆了水稻抗白葉枯病基因Xa-21，那以后，克隆水稻基因一直沿用這種方法，在這16年中大約克隆了300余個基因，定位了約2000余個基因。?

現有的反向遺傳學方法(如上方法)的優點在于：(1)在不知道基因功能的條件下可以克服重要農藝性基因；(2)技術流程確定，在中等或中等以上規模實驗室均可定位或克隆基因。其存在的主要問題及不足之處在于：(1)基因效應較小時難以鑒定或克隆到基因；(2)目標基因區多態性低或無多態性時?難以實行此法；(3)在幾個或多個基因以單倍型的形式作用時難以通過此策略精確定位或克隆基因。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種水稻基因定位克隆的新方法。本發明要解決的問題是，(1)通過區間作圖或染色體片段代換系鑒定基因效應較小的基因；(2)通過篩選多態性親本、構建一套多態性材料進而構建作圖群體、定位群體、效應群體解決前述多態性問題；(3)通過設定“目標基因區”定位、克隆目標基因。?

本發明的技術方案是：?

本發明一種水稻基因定位克隆的新方法包括如下主要方法和步驟：?

(1)構建基因定位群體：?

利用兩個多態性高的親本雜交或回交建立基因定位群體，群體指標為，1)多態性為80％；2)育性正常；3)偏分離位點少于10％。?

(2)以F5或BC2?F1世代為基礎材料，構建基因定位群體、作圖群體(部分作圖)、基因效應群體。?

(3)以性狀為導向，以區間作圖為基本方法確定目標基因區。?

(4)依據“Match”原理鑒定目標基因。?

(5)建立多個群體用于鑒定基因效應，以2-3個群體(必要情況下建立次級群體)。?

(6)當緊密連鎖的標記與基因的遺傳距離為0.1-1CM時候選基因，進行功能互補實驗。?

本發明所帶來的優點或有益效果：?

本發明所使用的群體除目標基因區外，大部分區域(基因組的其它背景區域)為純合，在“基因組掃描”階段減少了實驗消耗，作圖效率提高、定位基?因的時程縮短。?

因“以性狀分離鎖定雜合區”，所以，目標基因雜合，目標基因兩側區雜合，容易產生大的“次級群體”，更容易“逼近”目標基因。?

因為構建了基礎群體，其群體多態性高，目標基因多，如果需要構建新的定位群體，可以通過衍生或重新構建新群體。?

本發明適于定位、克隆多個基因。?

通過建立“染色體片段代換系群體”可以鑒定單一或少數幾個基因區，有利于揭示某些特定性狀的基因作用，克隆一個或幾個基因。?

附圖說明

圖1是一種水稻基因定位克隆的新方法的基因定位的基本原理圖?

圖2是一種水稻基因定位克隆的新方法的實施例圖?

具體實施方式

一種水稻基因定位克隆的新方法包括如下主要方法和步驟：?

(1)構建基因定位群體，?

利用兩個多態性高的親本雜交或回交建立基因定位群體，群體指標為，1)多態性為80％；2)育性正常；3)偏分離位點少于10％。?