[發(fā)明專利]水稻抗稻瘟病基因Pi2的分子標(biāo)記及其應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410312834.6 | 申請日: | 2014-07-03 |
| 公開(公告)號: | CN104073487A | 公開(公告)日: | 2014-10-01 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 陳松彪;王鋒;田大剛;陳在杰;陳子強;林艷 | 申請(專利權(quán))人: | 福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所 |
| 主分類號: | C12N15/11 | 分類號: | C12N15/11;C12Q1/68 |
| 代理公司: | 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100 | 代理人: | 蔡學(xué)俊 |
| 地址: | 350003 *** | 國省代碼: | 福建;35 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 水稻 稻瘟病 基因 pi2 分子 標(biāo)記 及其 應(yīng)用 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于農(nóng)作物生物技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及水稻抗稻瘟病基因Pi2的分子標(biāo)記及其應(yīng)用。
背景技術(shù)
水稻是中國乃至世界上最重要的糧食作物之一,但其生產(chǎn)遭受稻瘟病嚴(yán)重危害。在世界范圍內(nèi),由稻瘟菌(Magnapothe?oryzae)引起的稻瘟病常年可造成水稻產(chǎn)量10-30%的損失(Dean等,2005)。長期的生產(chǎn)實踐表明,選育和利用抗病水稻品種是防治稻瘟病最有效、最經(jīng)濟、對環(huán)境安全的方法。
傳統(tǒng)抗病水稻品種選育,主要依賴于苗期抗性接種表型鑒定或在稻瘟病易發(fā)區(qū)進行抗性表型篩選,容易因環(huán)境、氣候等稻瘟發(fā)病條件的變化而受影響,導(dǎo)致鑒定結(jié)果不準(zhǔn)確,育種效率偏低。此外,不少抗病基因間存在表型上的抗譜重疊性,傳統(tǒng)育種依靠表型選擇,難以鑒定到聚合多抗病基因的持久廣譜抗病品種。
分子標(biāo)記輔助選擇是隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)的發(fā)展而產(chǎn)生的農(nóng)作物育種新技術(shù)。這一技術(shù)主要通過分析與目標(biāo)基因緊密連鎖的分子標(biāo)記基因型,實現(xiàn)對目標(biāo)基因的選擇。在作物抗病育種中,分子標(biāo)記輔助選擇能夠提高選擇可靠性,加快育種進程。此外,基于對目標(biāo)基因緊密連鎖分子標(biāo)記的檢測,還能夠?qū)崿F(xiàn)多個抗病基因聚合,培育持久抗病品種的目標(biāo)。
Pi2基因是一個抗譜很廣的水稻抗稻瘟病基因。Chen等(2001)以來源于中國中部和南部稻區(qū)的792個生理小種接種攜帶Pi2基因的水稻近等基因系C101A51,發(fā)現(xiàn)C101A51對超過92%的生理小種表現(xiàn)抗性;Liu等(2002)研究表明,攜帶Pi2基因的水稻近等基因系C101A51對來自13個國家的36個生理小種表現(xiàn)抗性。這些結(jié)果表明Pi2基因在水稻抗稻瘟病育種中具有重要的應(yīng)用價值。因此,建立Pi2基因的分子標(biāo)記,對充分利用該基因培育抗稻瘟病水稻新品種,具有重大意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供水稻抗稻瘟病基因Pi2的分子標(biāo)記及其應(yīng)用。通過檢測該分子標(biāo)記,可以準(zhǔn)確判斷所檢測水稻材料是否具有抗病基因Pi2,顯著提高培育抗稻瘟病水稻品種的效率。
本發(fā)明通過分析抗稻瘟病功能基因Pi2及其上、下游區(qū)間的序列,發(fā)現(xiàn)與其它不含Pi2功能基因水稻品種基因組中等位區(qū)間的序列相比,Pi2功能基因的起始密碼子ATG上游約28.3?kb區(qū)間存在一個27?bp的插入/缺失位點,核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1所示;同時,Pi2功能基因的終止密碼子TGA下游2236/2237?bp之間存在一個53?bp的插入/缺失位點,核苷酸序列如SEQ?ID?NO.2所示。
基于上述發(fā)現(xiàn),本發(fā)明提供了一種水稻抗稻瘟病基因Pi2的分子標(biāo)記,分為上游分子標(biāo)記和下游分子標(biāo)記,分別針對核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1和SEQ?ID?NO.2所示的特異性插入/缺失位點多態(tài)。
所述的水稻抗稻瘟病基因Pi2的分子標(biāo)記的引物組合Pi2U-F/Pi2U-R,由如SEQ?ID?NO.3所示的DNA序列和如SEQ?ID?NO.4所示的DNA序列組成,用于擴增上游分子標(biāo)記。
所述的水稻抗稻瘟病基因Pi2的分子標(biāo)記的引物組合Pi2D-F/Pi2D-R,由如SEQ?ID?NO.5所示的DNA序列和如SEQ?ID?NO.6所示的DNA序列組成,用于擴增下游分子標(biāo)記。
根據(jù)上述引物組合,本發(fā)明還提供了一種檢測水稻抗稻瘟病功能基因Pi2的分子標(biāo)記的方法,包括以下步驟:
1)提取水稻樣品基因組DNA;
2)利用權(quán)利要求3所述的引物組合Pi2U-F/Pi2U-R和權(quán)利要求4所述的引物組合Pi2D-F/Pi2D-R對水稻樣品基因組DNA進行PCR擴增,根據(jù)Pi2U-F/Pi2U-R的擴增產(chǎn)物是否為一條144?bp條帶,并且Pi2D-F/Pi2D-R的擴增產(chǎn)物是否為一條195?bp條帶,判斷所檢測水稻樣品基因組是否具有水稻抗稻瘟病基因Pi2,即如果利用Pi2U-F/Pi2U-R和Pi2D-F/Pi2D-R能夠分別擴增出一個144?bp和195?bp的標(biāo)記片段,則標(biāo)志著該水稻樣品基因組中存在抗稻瘟病基因Pi2。
本發(fā)明另外保護了一種選育水稻抗稻瘟病品種的方法,包括以下步驟:
1)以含有抗稻瘟病基因Pi2的水稻品種C101A51或其衍生系為親本材料,與其他水稻品種雜交或回交并繁衍后代群體;
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