[發(fā)明專(zhuān)利]一種水稻抗白葉枯病基因Xa4的分子標(biāo)記及其應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010871915.5
• 申請(qǐng)日: 2020-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111910014A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李佳林;李燕群;唐杰;韓曉斌;曾翔;吳永忠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 海南波蓮水稻基因科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C12Q1/6895
• 分類(lèi)號(hào): C12Q1/6895;C12Q1/6858;C12N15/11
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 商秀玲

本發(fā)明涉及一種水稻抗白葉枯病基因Xa4的分子標(biāo)記及其應(yīng)用。本發(fā)明的分子標(biāo)記通過(guò)兩條正向引物和一條公共反向引物PCR擴(kuò)增得到，正向引物與公共反向引物的核苷酸序列分別如SEQ ID NO.1?3所示。利用該水稻抗白葉枯病基因Xa4的分子標(biāo)記，只需將提取的DNA樣品通過(guò)簡(jiǎn)單的PCR即可完成對(duì)Xa4的基因分型，預(yù)測(cè)水稻白葉枯病抗性。本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)便、分型快速、結(jié)果準(zhǔn)確且穩(wěn)定、成本低廉，能提高性狀選擇效率，滿(mǎn)足大規(guī)模分子標(biāo)記輔助選擇的需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及植物生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水稻白葉枯病抗性基因Xa4的分子標(biāo)記及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

水稻白葉枯病是一種嚴(yán)重的細(xì)菌性病害，它由革蘭氏陰性菌黃單孢水稻變種(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)所引起，病菌通常從水孔或傷口侵入水稻，沿葉脈維管束產(chǎn)生灰白色病斑(翟文學(xué),朱立煌.水稻白葉枯抗性基因的研究和分子育種.生物工程進(jìn)展,1999,19(6):9-15.)。水稻遭受白葉枯病后，一般減產(chǎn)20％-30％，嚴(yán)重時(shí)達(dá)50％，甚至顆粒無(wú)收。

白葉枯病通常在潮濕和低洼地區(qū)較易發(fā)生，一般秈稻重于粳稻，雙季晚稻重于雙季早稻，單季中稻重于單季晚稻，粘稻重于糯稻(Gnanamanickam SS,Priyadarisini VB,Narayanan NN,et al.An overview of bacterial blight disease of rice andstrategies for its management.Curr Sci India,1999,77(11):1435-1444；曾列先,黃少華,林壁潤(rùn).水稻對(duì)白葉枯病強(qiáng)毒菌系V型菌的抗性研究.植物保護(hù)學(xué)報(bào),1997,24(4):289-292.)。

鑒于水稻白葉枯病巨大的危害性，長(zhǎng)久以來(lái)，眾多科研工作者對(duì)該病進(jìn)行了廣泛的研究。目前普遍認(rèn)為，發(fā)掘抗病基因，并培育抗病新品種是控制水稻白葉枯病最經(jīng)濟(jì)有效的途徑。截至目前，從不同水稻品種中已鑒定出數(shù)十個(gè)白葉枯病抗性基因，已被克隆的有9個(gè)，即Xa1、Xa3/Xa26、Xa4、xa5、Xa10、xa13、Xa21、Xa23和Xa27(國(guó)家水稻數(shù)據(jù)中心http://www.ricedata.cn/index.htm)。

Xa4是一個(gè)廣泛應(yīng)用于商業(yè)化水稻育種的主效、顯性抗白葉枯病基因，具有種屬特異和持久抗性，于2017年被成功克隆。Xa4編碼細(xì)胞壁相關(guān)激酶，其除了能賦予水稻抗白葉枯病之外，還能夠通過(guò)促進(jìn)纖維素的合成和抑制細(xì)胞壁的松動(dòng)來(lái)加固細(xì)胞壁，增加抗倒伏性，同時(shí)能適當(dāng)降低植株高度，在不影響水稻產(chǎn)量的情況下改善多種重要農(nóng)藝性狀。

目前已報(bào)道的用于Xa4基因型篩選的分子標(biāo)記基本為連鎖或緊密連鎖標(biāo)記，實(shí)際運(yùn)用時(shí)需要進(jìn)行諸如多態(tài)標(biāo)記的篩選等步驟，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且檢測(cè)結(jié)果存在不確定性。

Hu等人(Hu K M,Cao J B,Zhang J,et al.Improvement of multiple agronomictraits by a disease resistance gene via cell wall reinforcement.Natureplants,2017,3:17009)利用3份抗病材料和6份感病材料進(jìn)行序列比對(duì)，發(fā)現(xiàn)水稻抗病Xa4和感病xa4等位基因編碼區(qū)內(nèi)有一個(gè)堿基替換導(dǎo)致抗感材料在保守氨基酸中發(fā)生了天冬氨酸(D)到谷氨酸(E)的替換。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種水稻抗白葉枯病基因Xa4的分子標(biāo)記及其應(yīng)用，本發(fā)明的另一目的在于提供用于檢測(cè)水稻抗白葉枯病基因Xa4的特異性引物組合及其應(yīng)用。