[發明專利]運用比較基因組學快速鑒定草莓白粉病基因

在審

• 申請號: 201310541421.0
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN104611407A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 錢孝英;俞錁;劉云飛;錢春桃
• 申請（專利權）人: 常熟市董浜鎮北港蔬菜專業合作社
• 主分類號: C12Q1/68
• 分類號: C12Q1/68;G06F19/24;C12N15/29;C07K14/415
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技術領域

本發明是借助于草莓測序全基因組序列，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草莓白粉病基因，主要涉及到草莓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

草莓白粉病是草莓生產中主要的病害之一，此病由真菌子囊菌亞門的羽衣草單囊殼菌(Sphaerotheca?aphanis)侵染所致，病原菌為專性寄生菌，主要通過帶菌的草莓苗等繁殖體進行中遠距離傳播；花期染病可導致花瓣變紅，花蕾不開花，果實染病后，幼果不能正常膨大，果面覆有粉狀物，嚴重影響了草莓的品質。草莓白粉病一旦大面積發生，極難根除，草莓本身為鮮食漿果，頻繁使用農藥勢必會影響到食用的安全。因此，選育抗白粉病又有優良的色、香、味、形等商品經濟性狀的品種，已成為草莓育種的重要方向。

目前不同的草莓品種對白粉病抗性存在較大差異，利用傳統的育種方法，工作繁瑣、育種周期長且選擇效率低，不利于快速的選育適合草莓抗病品種。所以人們通常運用現代的基因克隆技術，將外源的抗病基因導入性狀優良的草莓品種，從而獲得高抗優質的草莓新品種。因此克隆草莓抗白粉病基因并研究其結構及功能特點，對抗病基因的利用具有重要的意義。

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?locuso)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(Blumeriagraminisf.sp.hordei)所有已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已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。但是由于草莓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，如何快速鑒定草莓中的MLO型抗病基因將成為草莓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草莓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”草莓抗白粉病基因。本專利介紹了以草莓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，快速挖掘草莓抗白粉病基因。其結果一方面可用于草莓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