[發明專利]一種稻瘟病抗性基因Pi2的功能性分子標記及其應用

有效

• 申請號: 201611021522.5
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN106636358B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 張明永;楊武;范甜;夏快飛;曾璇;胡銳;邱迪洋;李茂霖;成太輝;陳建通
• 申請（專利權）人: 中國科學院華南植物園
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 劉明星

本發明公開了一種稻瘟病抗性基因Pi2的功能性分子標記及其應用。稻瘟病抗性基因Pi2的功能性分子標記，其特征在于，包括以下引物：2Pi2?F：5’?GACAGTTTCATTATGACAACTTTAG?3’；2Pi2?R：5’?AAGTGTTCCACCATCTGAGATTCCT?3’；2WT?R：5’?AAGTGTTCCAATATCTGATAATAAC?3’或2WT?1R：5’?AAGTGTTCCAATAATACCTGAGAATAAC?3’。本發明簡便快速、成本低廉，適用于Pi2改良水稻稻瘟病抗性的分離群體的分子標記輔助選擇，提高育種效率，滿足大規模分子育種的需求。

技術領域：

本發明屬于農作物分子育種領域，具體涉及一種稻瘟病抗性基因Pi2的功能性分子標記及其應用。

背景技術：

我國是世界上年產稻谷最多的國家，水稻產量的穩定性直接關系到國計民生。由稻瘟病菌引起的稻瘟病是對水稻生產危害最嚴重的病害之一，被稱為水稻的癌癥。目前，發掘和利用廣譜稻瘟病抗性基因來培育抗病的水稻品種是控制稻瘟病的主要措施。傳統的水稻抗病育種依賴于人工接種和植株表型的選擇，費時費力，并且受到病菌菌株和病菌發病條件等的影響，選育效率較低。而利用與目的基因緊密連鎖的分子標記雖然大大提高了育種效率，但應用過程中也存在受到遺傳背景以及遺傳重組的限制，最終輔助選擇失敗。因此，直接對稻瘟病抗性基因進行選擇，是最有效的抗性鑒定方法。其中，利用稻瘟病抗病基因序列，建立與抗病基因完全共分離的特異性標簽，可達到100％選擇的準確性。此外，通過鑒定抗病基因及其等位基因在功能區域的特異性保守序列，進而建立抗病基因及其等位基因在功能區域的特異性標簽，有助于鑒定雜交后代的純雜合基因型，即便擴大選育親本的范圍也同樣適用，大大加速了育種的進程。

目前在水稻第6染色體短臂端的Pi2/9基因簇內，至少有10個稻瘟病抗性基因(Pi2,Piz,Piz-t,Pi40,Pigm,Pi9,Pi25,Pi26,Pi50,Pi2-2)定位其中。其中Pi2是一個廣譜抗性基因，在稻瘟病抗性育種方面具有重要的應用價值(Jiang et al.2012)。Pi2、Pi9以及Piz-t已經被成功克隆，彼此之間在核苷酸水平上的一致性范圍為71.8％～98.6％(Qu etal.2006,Zhou et al.2006)。目前，跟蹤抗稻瘟病基因Pi2的分子標記一般用緊密連鎖的SSR標記如AP22，距離Pi2均有一定的距離，選擇效率無法達到100％，也無法直接用來檢測水稻樣品中是否含有Pi2基因。利用Pi2的基因序列與日本晴等位基因的序列差異，建立了Pi2基因的共顯性分子標記M-Pi2，此標記雖然可以鑒定Pi2，但是無法區分Pi2和Piz-t，并且無法鑒定出純雜合基因型(Gao et al.2010)。基于Pi2基因序列單堿基差異得到的分子標記，通過PCR擴增得到的產物，經Pst I或Hinf I酶切后，進行聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測，可特異地鑒定出Pi2(Hua et al.2015,Tian et al.2016)，但此方法步驟較為繁瑣，在進行產業化分子育種過程中，需耗費較多的時間和費用。

發明內容：

本發明的目的是提供一種能夠適用于Pi2改良水稻稻瘟病抗性的分離群體的分子標記輔助選擇，提高育種效率，滿足大規模分子育種的需求，特異性高，可以快速鑒定后代分離群體的純雜合基因型的稻瘟病抗性基因Pi2的功能性分子標記。

本發明的稻瘟病抗性基因Pi2的功能性分子標記，其特征在于，包括以下引物：

2Pi2-F：5’-GACAGTTTCATTATGACAACTTTAG-3’，其序列如SEQ ID NO.1所示；

2Pi2-R：5’-AAGTGTTCCACCATCTGAGATTCCT-3’，其序列如SEQ ID NO.2所示；

2WT-R：5’-AAGTGTTCCAATATCTGATAATAAC-3’，其序列如SEQ ID NO.3所示或2WT-1R：5’-AAGTGTTCCAATAATACCTGAGAATAAC-3’，其序列如SEQ ID NO.4所示。