[發明專利]運用比較基因組學快速鑒定百脈根抗白粉病基因

無效

• 申請號: 201210095047.1
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN102703463A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 錢孝英;俞錁;劉云飛
• 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

本發明是借助于百脈根測序全基因組序列，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百脈根白粉病基因，主要涉及到百脈根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

百脈根(Lotus?corniculatus)又名五葉草(四葉草)、鳥足豆、牛角花,是多年生豆科百脈根屬草本植物,原產歐亞大陸溫帶地區,在我國河北、云南、貴州、四川、甘肅等地均有分布，百脈根是一種被廣泛用于果園生草、綠肥、草場改良的牧草植物，也是一種可以清熱解毒的中藥植物。白粉病是百脈根上常見的病害，在我國百脈根種植區多有發生，影響牧草產量和品質。引起這類病害的病原菌為豌豆白粉菌（Erysiphe?pisi?DC.），異名蓼白粉病菌、普生白粉菌苜蓿專化型，屬于子囊菌亞門的一種真菌。除了在百脈根上寄生外，此類病菌還在三葉草屬、草木樨屬、苜蓿屬、扁蓿豆屬和豌豆等豆科植物上寄生。在病原菌生長季節內豌豆白粉菌以分生孢子進行侵染，分生孢子借風力傳播相當遠的距離。分生孢子數量大，在適宜條件下，很快造成病害流行。日照充足多風，土壤和空氣濕度中等，海拔較高等環境有利于此病發生。?

白粉病菌侵害百脈根可以使植株葉片的兩面、莖、葉柄、莢果等部位受害，其中侵染對象以葉片為主。病部表面出現白色霉狀斑，初期病斑小而呈圓形，后擴大并互相匯合，以致覆蓋葉片大部至整片小葉。嚴重影響了百脈根植株的正常的生長發育過程，會給牧草業帶來的極大的經濟損失。抗病遺傳資源的利用及抗病育種是公認的植物病害防治最有效的方法，抗白粉病基因的克隆及獲得將有助于百脈根育種研究的進一步發展。?

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、辣椒、薔薇、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。但是由于百脈根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，如何快速鑒定百脈根中的MLO型抗病基因將成為百脈根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百脈根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”百脈根抗白粉病基因。近年來，百脈根基因組測序的完成為我們快速挖掘百脈根白粉病基因提供了條件。本專利介紹了以百脈根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，快速挖掘百脈根抗白粉病基因。其結果一方面可用于百脈根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