[發明專利]水稻抗稻瘟病Pi9基因的共顯性功能分子標記Pi9InDel2及其應用

有效

• 申請號: 201710295742.5
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107099590B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 劉金靈;李永聰;劉雄倫;肖應輝;周小龍;匡博文;羅秋紅
• 申請（專利權）人: 湖南農業大學
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12Q1/6858;C12N15/11
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

本發明涉及農作物分子遺傳育種學領域，具體公開了水稻抗稻瘟病Pi9基因的共顯性功能分子標記Pi9InDel2及其應用。所述水稻抗稻瘟病Pi9基因的共顯性功能分子標記Pi9InDel2，由如SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4所示的引物擴增得到。利用Pi9InDel2標記引物，對不同遺傳背景水稻親本基因組DNA、及其與Pi9基因供體親本的雜交后代基因組DNA進行PCR擴增和瓊脂糖凝膠電泳檢測，鑒定不同水稻親本及雜交后代中是否含有Pi9功能基因，以及雜交育種選育后代中的Pi9基因是否純合，并通過分子標記輔助選擇育種技術培育含Pi9基因的抗稻瘟病水稻新種質或品種。

技術領域

本發明涉及農作物分子遺傳育種學領域，具體地說，涉及水稻抗稻瘟病Pi9基因的共顯性功能分子標記Pi9InDel2及其應用。

背景技術

抗稻瘟病基因Pi9是第一個被克隆水稻廣譜抗稻瘟病基因(Qu等2006，Genetics，172(3)：1901-1914)。Pi9基因對來自13個國家的43個稻瘟菌生理小種都表現高抗(Liu等2002，Mol.Genet.Genomics,267(4):472-480)。Pi9基因全長編碼序列為8589bp(不含啟動子)，含2個內含子和3個外顯子(Qu等2006)，如序列SEQ ID NO.1所示。Pi9基因的克隆為設計開發基因內部功能分子標記，并應用于水稻抗稻瘟病分子標記輔助選擇育種培育抗病水稻新品種奠定了基礎。

目前，已報道的Pi9基因的分子標記輔助育種方法主要為：一是利用Pi9基因連鎖標記進行選擇(倪大虎等2005，分子植物育種3:329-334；殷得所等2011，中國水稻科學25(1)：25-30)；二是利用Pi9基因內顯性功能分子標記(文婷等2012，湖南農業大學學報38:262-266)；三是在Pi9基因區域內開發的SNP標記(張羽等2015，云南農業大學學報(自然科學版)，30(4)：528-534)；四是利用Pi9基因第二個外顯子區域的CAPS標記方法(CN201510062377.4/CN104630364A)；五是利用啟動子區域插入/缺失共顯性分子標記方法(專利CN201310065310.7/CN103146695A)。

目前，已有不少Pi9基因分子標記在MAS育種應用。其一是，利用與Pi9基因連鎖的分子標記進行育種實踐，由于連鎖標記是基于目的基因側翼序列所開發的，與目的基因存在一定的遺傳距離，在育種選擇中由于標記與目的基因存在一定頻率的重組，容易造成選擇準確性降低，或者增加選擇群體數目和工作量。第二是，在Pi9基因第一個內含子區域、3’末端UTR區域內開發的顯性標記雖然能準確的對目的基因進行選擇，但該類型標記不能區分區分回交育種后代是雜合體還是純合體，僅適合在育種早期進行世代選擇。第三是，在第二個外顯子區域的CAPS標記雖屬共顯性標記，但卻操作麻煩，需要對PCR產物進行酶切才能有效地檢測目的基因。目前，尚未見有關Pi9基因第一個內含子區域共顯性功能分子標記的報道。此外，對于不同遺傳背景材料需要選擇不同的共顯性分子標記，目前可供有效利用的共顯性標記數量還甚少。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明的目的是開發一種新的水稻抗稻瘟病基因Pi9共顯性功能分子標記，應用于水稻抗稻瘟病分子標記輔助選擇育種，快速培育廣譜高抗稻瘟病水稻新品種。

本發明針對已克隆的Pi9基因第一個內含子，開發了一種新的水稻抗稻瘟病基因Pi9共顯性功能分子標記Pi9InDel2，在分子標記輔助選擇育種中準確鑒定目標個體的基因型，大大提高育種效率。

為了實現本發明的目的，本發明的技術方案如下：

本發明首先利用Clustal W序列比對程序，對Pi9基因和NBS2-Pi2基因核苷酸序列進行比對，比對結果如圖1所示。比對發現，Pi9基因與NBS2-Pi2基因序列比較，Pi9基因的核苷酸序列在第一個內含子內的30bp到254bp之間存在3個插入/缺失突變，導致Pi9基因在該區段比NBS2-Pi2基因缺少101bp的堿基序列，如圖1所示。