[發明專利]稻瘟病抗性基因Bsr-d1的輔助育種分子標記及其應用

在審

• 申請號: 202011498368.7
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112522432A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 彭佩;唐順學;肖金華;田冰川
• 申請（專利權）人: 華智生物技術有限公司
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12Q1/6858;C12N15/11;A01H1/04
• 代理公司: 長沙智路知識產權代理事務所(普通合伙) 43244
• 代理人: 張毅

本發明提供稻瘟病抗性基因Bsr?d1的輔助育種分子標記及其應用。本發明公開了與水稻稻瘟病抗性基因Bsr?d1共分離及擴增效果良好的SNP標記K030534，該標記檢測水稻第3號染色體18437564位堿基(MSU7.0)，多態性為G/A，基于KASP技術開發的標記K030534的引物序列如SEQ ID No：1?3所示。本發明的SNP分子標記可用于檢測Bsr?d1基因位點為高特異性的位點，可便捷高效的用于鑒定水稻品種中是否含有Bsr?d1基因。本發明提供的SNP分子標記的應用方法準確可靠，操作簡便，適用于Bsr?d1基因的鑒定及輔助選擇育種。

技術領域

本發明涉及分子生物學及作物育種技術領域，尤其涉及稻瘟病抗性基因Bsr-d1的輔助育種分子標記及其應用。

背景技術

水稻是重要的糧食作物，稻瘟病在水稻的整個生長過程都可能發生，嚴重時導致顆粒無收，威脅著糧食安全，利用水稻自身的抗病基因是防治稻瘟病是最經濟有效的方式，且對環境友好。2017年陳學偉課題組從廣譜持久高抗稻瘟病水稻材料地谷中發現了具有廣譜持久抗性的天然變異位點Bsr-d1。Bsr-d1基因具有廣譜抗病，它編碼一個編碼C₂H₂類(鋅指蛋白類)轉錄因子，通過調控過氧化氫酶基因的表達調節H₂O₂的積累從而影響水稻的稻瘟病抗性。

Bsr-d1提高稻瘟病抗性的同時對水稻產量和品質影響不明顯，含有持久抗性Bsr-d1基因的水稻資源有限，因此在水稻抗病育種中具有廣闊的應用前景。傳統的水稻抗病育種是通過抗性鑒定對植株進行表型選擇，耗費時間長，且易受環境條件的限制，鑒定結果容易造成誤差，選擇效率較低。利用分子標記輔助選擇育種簡單有效，可以降低育種成本，縮短選育周期，亦可進行有目的的多基因聚合，提高育種效率，帶來巨大的社會經濟效益。

文獻中公布的分子標記大多為CAPS標記，需要進行凝膠電泳檢測，檢測過程使用的核酸染料等試劑對環境及人體有危害，且自動化程度低檢測通量小，另外有時會出現非特異擴增的情況，導致檢測結果結果無法準備判斷，很大程度上限制了檢測效率。

發明內容

本發明的目的是開發出高抗、廣譜、持久的稻瘟病抗性基因Bsr-d1的分子標記，其能用于Bsr-d1基因的鑒定及輔助選擇育種。

本發明稻瘟病抗性基因Bsr-d1輔助育種分子標記的開發流程見圖1。前期研究表明稻瘟病抗性基因Bsr-d1位于LOC_OS03g32230的啟動子區域。

利用前期文獻公布的Bsr-d1基因序列確定對應參考基因組日本晴(MSU7.0)上物理位置，對此基因區間及其附近兩側的SNP位點進行挖掘。挑選出的SNP位點，提取側翼序列，并利用在線引物設計網站BatchPrimer3對其進行引物設計。

針對這些候選SNP標記，對含有Bsr-d1供體材料和其它不含Bsr-d1的11個水稻品種進行KASP反應驗證，挑選出與Bsr-d1供體材料共分離及擴增效果好的的SNP標記K030534。

隨后利用約190份材料對所挑選的抗性基因連鎖SNP標記進行自然群體驗證，證明本發明檢測的Bsr-d1基因位點為高特異性的抗性位點，可以用于Bsr-d1的篩選和檢測。

為了實現本發明目的，本發明提供稻瘟病抗性基因Bsr-d1的輔助育種分子標記，所述分子標記是與水稻稻瘟病抗性基因Bsr-d1共分離的SNP標記K030534，該SNP標記檢測水稻第3號染色體18437564位堿基。

本發明還提供基于KASP技術開發的用于鑒定水稻稻瘟病抗性基因Bsr-d1的引物，包括特異引物X、特異引物Y和通用引物C，引物序列分別如SEQ ID NO:1-3所示。

本發明還提供含有上述引物的檢測試劑或試劑盒。

本發明還提供所述分子標記、引物、檢測試劑或試劑盒在鑒定水稻稻瘟病抗性基因Bsr-d1中的應用。