[發(fā)明專利]水稻廣譜抗稻瘟病基因Pigm的SNP標(biāo)記開發(fā)和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811512430.6
• 申請(qǐng)日: 2018-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN109628627B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭佩;江南;李為國;梁毅;肖金華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華智生物技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C12Q1/6895
• 分類號(hào): C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 北京市中聯(lián)創(chuàng)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11364
• 代理人: 康秀敏;王錚

本發(fā)明提供了一種水稻廣譜抗稻瘟病基因Pigm的SNP標(biāo)記開發(fā)和應(yīng)用，包括與抗稻瘟病基因Pigm緊密連鎖的SNP分子標(biāo)記K_060508，該SNP標(biāo)記檢測水稻第6號(hào)染色體的第10421726位點(diǎn)處堿基為G或A，基于KASP技術(shù)開發(fā)的該SNP標(biāo)記的引物組合為Primer X、Primer Y和Primer C。本發(fā)明利用KASP技術(shù)對(duì)與抗稻瘟病基因Pigm緊密連鎖的SNP標(biāo)記進(jìn)行基因快速分型，可以高、中、低通量的應(yīng)用在商業(yè)化分子育種中；同時(shí)開發(fā)SNP標(biāo)記表型的選擇效率達(dá)到100％，可在秈稻、粳稻等不同種質(zhì)資源中快速、精準(zhǔn)的檢測廣譜抗稻瘟病基因Pigm；可在育種早期進(jìn)行前景的分子標(biāo)記輔助選擇，減小育種群體的大田種植規(guī)模，降低育種成本，加快育種進(jìn)程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分子標(biāo)記及作物育種領(lǐng)域，具體的，涉及水稻廣譜抗稻瘟病基因Pigm的SNP標(biāo)記開發(fā)和應(yīng)用。

背景技術(shù)

由稻瘟病菌(Magnapothe oryzae)引起的稻瘟病是一種世界性的稻作病害，全球每年因稻瘟病造成的水稻產(chǎn)量損失可達(dá)11％～30％，長期實(shí)踐表明，培育抗病品種(系)是目前防治稻瘟病最經(jīng)濟(jì)有效的措施。近幾十年來，隨著分子遺傳學(xué)的發(fā)展，分子標(biāo)記輔助選擇在水稻抗病育種中發(fā)揮著舉足輕重的作用，利用高效的分子標(biāo)記輔助選擇含有目標(biāo)基因的單株進(jìn)行雜交，能夠精準(zhǔn)進(jìn)行目標(biāo)性狀的選育，且能減小選育群體大田種植規(guī)模，縮短育種年限，節(jié)約育種成本。

目前，通過遺傳分析，在水稻中已經(jīng)鑒定命名了約100個(gè)稻瘟病抗性基因，其中26個(gè)已經(jīng)成功克隆(Liu et al.,2014)。Pigm基因與水稻葉瘟抗性相關(guān)，是廣譜抗瘟基因，比公認(rèn)的廣譜抗性基因Pi1、Pi2、Pi3的抗譜更廣，其供體谷梅4號(hào)對(duì)收集自不同地區(qū)和國家的30個(gè)強(qiáng)致病菌株中的29個(gè)表現(xiàn)高抗或免疫。Pigm定位在水稻第6號(hào)染色體標(biāo)記C5483和C0428間70Kb區(qū)間內(nèi)，與標(biāo)記S29742、C24901、PC22705共分離，包含13個(gè)NBS-LRR類抗病基因的基因簇(Deng et al.,2006)，其中2個(gè)具有功能的為蛋白PigmR和PigmS。PigmS可以與PigmR競爭形成異源二聚體抑制PigmR介導(dǎo)的廣譜抗病性，減小病原菌的進(jìn)化選擇壓力，減緩了病原菌對(duì)PigmR的致病性進(jìn)化，因此Pigm介導(dǎo)的抗病具有持久廣譜性，是較為有潛力的稻瘟病抗性基因(Deng et al.,2017)。

此外，Pigm位于Pi2/9位點(diǎn)上，與Pi2、Pi9、Pi-zt、Piz、Pi50互為復(fù)等位基因，但是各自的基因序列及抗譜存在一定差異，要實(shí)現(xiàn)對(duì)Pigm的利用就需要精準(zhǔn)的將Pigm與其它復(fù)等位基因區(qū)分開來。但目前檢測Pigm所用的分子標(biāo)記多為SSR、InDel或CAPS標(biāo)記，這些標(biāo)記不能有效將Pigm與其它復(fù)等位基因進(jìn)行區(qū)分，且不能完全區(qū)分Pigm的供體和受體，檢測結(jié)果易引起誤判。此外，SSR、InDel或CAPS等標(biāo)記的檢測過程需要酶切、凝膠電泳等步驟，操作復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)成本高，檢測通量小，易對(duì)環(huán)境造成污染、對(duì)人體產(chǎn)生危害。開發(fā)Pigm特異性SNP分子標(biāo)記及建立高通量、環(huán)保的檢測體系，對(duì)促進(jìn)Pigm在商業(yè)化育種中的應(yīng)用具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種水稻廣譜抗稻瘟病基因Pigm的分子標(biāo)記及應(yīng)用，所述分子標(biāo)記是與廣譜抗稻瘟基因Pigm緊密連鎖的SNP標(biāo)記，該標(biāo)記基于KASP技術(shù)開發(fā)，可高通量檢測水稻品種日本晴基因組第6號(hào)染色體的第10421726位堿基。本發(fā)明應(yīng)用KASP技術(shù)對(duì)SNP分子標(biāo)記進(jìn)行基因分型，具有操作簡便、成本低廉、檢測周期短、標(biāo)記穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，能精確的將Pigm與其他緊密連鎖或等位的抗稻瘟病基因進(jìn)行區(qū)分，且能在低世代群體中準(zhǔn)確檢測Pigm，提高育種效率，縮短育種年限，對(duì)改良水稻稻瘟病的抗性具有重要意義。