[發明專利]運用比較基因組學快速鑒定蒺藜苜蓿白粉病基因

無效

• 申請號: 201210094997.2
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN102719445A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 錢孝英;俞錁
• 申請（專利權）人: 常熟市支塘鎮新盛技術咨詢服務有限公司
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12Q1/68;A01H5/00
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 張利強

技術領域

本發明是借助于蒺藜苜蓿測序全基因組序列，利用植物比較基因組學、遺傳學、生物信息學和候選基因策略等方法快速鑒定蒺藜苜蓿白粉病基因，主要涉及到蒺藜苜蓿全基因組序列的下載，候選基因的鑒定，基因的比對，聚類等手段，進而鑒定出白粉病基因，屬于植物生物技術科學領域。?

背景技術

苜蓿白粉病主要由豆科內絲白粉菌（Leveillula?leguminosarum?Golov.）及豌豆白粉菌（Erysiphe?pisi?DC.）引起，病菌以閉囊殼在病株殘體上越冬，或以休眠菌絲越冬，次年春天于苜蓿返青生長后，以子囊孢子進行初侵染。生長季節內病菌以分生孢子進行多次再侵染，分生孢子借風力傳播相當遠的距離。病原菌侵染植株后，苜蓿葉片的兩面、莖、葉柄、莢果等部位都可出現白色霉狀斑，初期病斑小而呈圓形，然后擴大互相匯合，漸漸覆蓋全部葉面，形成一層氈狀霉層。在葉片上背面霉斑明顯多于正面。后期在霉層中產生淡黃色、橙色至黑色小點。豆科內絲白粉菌的閉囊殼埋生于氈狀霉層內；豌豆白粉菌的閉囊殼表生于展布的菌絲體上。這兩種病原菌有時可混生于同一病株上。苜蓿白粉病是干旱地區苜蓿常見病害之一，在干旱而又溫暖的地區發病尤其嚴重。我國在新疆、甘肅和內蒙古的中西部地區主要是內絲白粉菌引起的白粉病，豌豆白粉菌引起的苜蓿白粉病，在甘肅隴東、北京、河北、山西、貴州、四川和新疆等地都有報道。在這些產區白粉病的侵害給苜蓿的產量和品質帶來了極大的影響。選擇抗白粉病苜蓿品種、挖掘抗白粉病基因一直以來是防治此類病害發生的重要手段。?

MLO型抗病基因是植物特異的一類抗病基因。研究者最早發現MLO（Mildew?resistance?locus?o）基因對白粉病抗性是始于1937-1938年，由德國人在埃塞俄比亞采集了很多品種的大麥，其中的兩個株系對白粉病菌?(Blumeria?graminis?f.?sp.?hordei)?所有己知的生理小種都具有高效抗性。進一步研究表明，大麥中MLO基因的隱性突變mlo可以使大麥對幾乎所有己知大麥白粉病菌的生理小種產生持久、廣譜的抗性。最近，研究者發現很多植物的抗白粉病基因都是MLO型基因控制，如番茄，豌豆、擬南芥、薔薇、辣椒、百脈根等等。因此挖掘植物中的MLO型抗病基因對植物抗白粉病育種具有重要的作用。?

目前，常用挖掘抗病基因常用的方法有圖位克隆，轉座子標簽等方法。但是由于蒺藜苜蓿的基礎研究不夠深入，因此利用這些方法不僅時間長而且很難準確地克隆這些基因。因此，如何快速鑒定蒺藜苜蓿中的MLO型抗病基因將成為蒺藜苜蓿抗白粉病育種的重要前提。?

植物比較基因組學(Comparative?Genomics)是基于基因組圖譜和測序基礎上，對已知的基因和基因組結構進行比較，來了解基因的功能、表達機理和物種進化的學科。利用模式植物基因組與其它植物基因組之間編碼順序上和結構上的同源性，克隆其他植物基因，揭示基因功能和分子機制，闡明物種進化關系及基因組的內在結構。本專利所采用的方法及思路：模式植物擬南芥基因組研究已經揭示了MLO型基因的功能，利用基因其順序上的同源性克隆蒺藜苜蓿MLO型抗病基因，根據模式植物擬南芥實驗系統上的優越性和已知MLO型抗病基因的特點，快速“捕捉”蒺藜苜蓿抗白粉病基因。近年來，蒺藜苜蓿基因組測序的完成為我們快速挖掘蒺藜苜蓿白粉病基因提供了條件。本專利介紹了以蒺藜苜蓿全基因組序列為前提，結合比較基因組學、遺傳學、基因組學、生物信息學和候選基因策略等知識，快速挖掘白粉病基因。?

發明內容

技術問題??

本發明的目的是提供一種通過結合植物比較基因組學、植物遺傳學、基因組學和生物信息學等知識，快速挖掘蒺藜苜蓿抗白粉病基因。其結果一方面可用于蒺藜苜蓿白粉病基因緊密連鎖分子標記的開發，進行分子標記輔助選擇育種，另一方面也為其他作物白粉病基因鑒定提供參考依據。

技術方案