[發(fā)明專利]分子標(biāo)記輔助選擇多基因高抗稻瘟病材料的育種方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410837683.6
• 申請(qǐng)日: 2014-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104542250A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉欣;亓娜;曲麗君;朱崴;劉桂林;李志彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津天隆農(nóng)業(yè)科技有限公司
• 主分類號(hào): A01H1/02
• 分類號(hào): A01H1/02;A01H1/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種分子標(biāo)記輔助選擇多基因高抗稻瘟病材料的育種方法，尤其是采用特異性的分子標(biāo)記輔助選擇聚合含多個(gè)抗稻瘟病基因的水稻材料，結(jié)合田間表型性狀和抗病性鑒定，選育目標(biāo)更加明確高效，屬于水稻育種領(lǐng)域。

背景技術(shù)

稻瘟病是由稻瘟病菌引起的水稻病害，其分布范圍十分廣泛。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界有80余個(gè)國(guó)家均有發(fā)生，一般流行年份可造成10％-20％的減產(chǎn)，嚴(yán)重發(fā)生時(shí)則達(dá)到40％-50％。20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)稻瘟病的年發(fā)生面積均在380萬(wàn)hm²以上，每年損失稻谷數(shù)億千克。隨著品種應(yīng)用的單一化、集中化以及氣候的影響，稻瘟病的危害也越來(lái)越嚴(yán)重。盡管人們?cè)诜篮Ψ乐紊虾馁M(fèi)了巨大的精力和物質(zhì)投入，但限于諸多方面因素的影響，防治效果一直不盡人意，尤其在病害嚴(yán)重發(fā)生的年份，常常給生產(chǎn)育種造成了巨大的損失。以遼寧省為例，遼寧省主栽水稻品種遼星1號(hào)，近年來(lái)由于品種抗病性退化導(dǎo)致穗莖瘟大面積發(fā)生，嚴(yán)重影響了遼寧省粳稻的生產(chǎn)。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的根本原因就是主栽品種對(duì)稻瘟病病苗的抗譜狹窄，且單一化，集中化種植普遍，這樣一旦稻瘟病病菌流行小種發(fā)生變化，品種對(duì)稻瘟病的抗性便迅速下降。因此選育廣譜多基因聚合水稻品種很重要。

目前，在抗稻瘟病品種選育過(guò)程中，育種家主要采用系譜法。傳統(tǒng)的系譜法通過(guò)兩親本組配，從分離后代中擇優(yōu)選育品種，抗病表型依賴于田間自然鑒定或人工接種鑒定，鑒別難度大，準(zhǔn)確率很低。由于不了解親本的抗病基因型，育種者在親本選擇上非常盲目，通常是海量配組，海量選擇后代，工作量大，育種效率低。利用分子標(biāo)記結(jié)合田間抗病表現(xiàn)進(jìn)行選擇，可以大大提高抗性品種選育的準(zhǔn)確性和效率。

Pi-ta基因位于水稻第12染色體靠近著絲點(diǎn)附近的區(qū)域，定位于BAC克隆BAC142E8上(Bryan?et?al.，2000)，Pi-ta基因包含2個(gè)外顯子和1個(gè)1463bp的內(nèi)含子，編碼一個(gè)長(zhǎng)度為928個(gè)氨基酸的細(xì)胞質(zhì)膜受體蛋白，該蛋白含NBS結(jié)構(gòu)域和富亮氨酸結(jié)構(gòu)域(LRD)，Pi-ta位點(diǎn)上的抗感兩基因的編碼產(chǎn)物僅有一個(gè)氨基酸的差異，即第918氨基酸由抗病產(chǎn)物的丙氨酸變異為感病產(chǎn)物的絲氨酸，其抗病機(jī)制是Pi-ta基因的編碼產(chǎn)物能與稻瘟病菌的無(wú)毒基因AVR-Pita表達(dá)產(chǎn)物相互作用引發(fā)抗病反應(yīng)(Bryan?et?al.，2000)，Pita對(duì)遼寧地區(qū)的稻瘟病小種有一定的效果。

Pi5以前定位于第4染色體，與RG788連鎖(Wang?et?al.，1994)；后被更正，重新定位于第9染色體上S04G03和C1454之間的170kb區(qū)間內(nèi)(Jeon?et?al.，2003)。研究表明Pi5與Pi3等位或緊密連鎖(Inukai?et?al.，1996)，而對(duì)Pi5/Pi3區(qū)間的測(cè)序表明它們實(shí)質(zhì)上就是同一個(gè)基因，而且它們的抗性供體不是Moroberekan和Pai-Kan-Tao(Jeon?et?al.，2003)，最有可能的供體是Tetep(Yi?et?al.，2004)。此外，Pi5/Pi3與Pii位于同一位置，且抗譜一致，推測(cè)它們是同一個(gè)基因(Yi?et?al.，2004)。

發(fā)明內(nèi)容

為了高效選擇高抗稻瘟病新品種，有針對(duì)性、特異性的選擇針對(duì)遼寧地區(qū)，選育含有抗病基因Pita和pi5的育種材料，本發(fā)明提供了一種有效的育種方法。利用DNA標(biāo)記A1，A2和A3，A4對(duì)稻瘟病抗性基因Pita進(jìn)行分子標(biāo)記輔助選擇，利用DNA標(biāo)記B1，B2對(duì)稻瘟病抗性基因Pi5進(jìn)行分子標(biāo)記輔助選擇，結(jié)合田間不同分離世代的性狀選擇及抗性鑒定，在最佳世代進(jìn)行抗病基因聚合，提高了選育多基因高抗水稻新材料的效率。

本發(fā)明提供以下解決方案：

利用含有稻瘟病抗性基因Pita的水稻材料P1與遼寧感病材料遼星1號(hào)構(gòu)建抗感F2群體。利用特異分子標(biāo)記A1、A2、A3、A4篩選田間表型性狀優(yōu)良且含有Pita的單株，利用篩選出的抗病單株與感病親本遼星1號(hào)進(jìn)行回交，得到回交群體BC₁F₁在海南進(jìn)行加代；在天津正季播種BC₁F₂的種子，再次利用分子標(biāo)記A1、A2、A3、A4對(duì)稻瘟病抗性基因Pita進(jìn)行篩選，同時(shí)結(jié)合田間表型及抗病性鑒定篩選抗病單株，利用抗病單株再與感病親本遼星1號(hào)進(jìn)行回交，得到BC₂F₁群體在海南加代；在天津正季播種BC₂F₂種子，利用分子標(biāo)記A1、A2、A3、A4對(duì)稻瘟病基因Pita進(jìn)行篩選，篩選出的抗病單株進(jìn)行自交加代，得到BC2F4代含有抗病基因Pita單株。