[发明专利]稻瘟病抗性基因Pi-d2的功能型分子标记及其专用引物序列与应用

说明书

技术领域

本发明涉及水稻生物技术领域，具体涉及一种稻瘟病抗性基因Pi-d2的功能型分子标记及其专用引物序列与应用。

背景技术

水稻是人类赖以生存的主要粮食作物之一，它是超过一半世界人口的主粮。稻瘟病是世界水稻生产上最具毁灭性的真菌病害之一(Ou et al.Rice diseases(2nd edition).The Cambridge News Ltd,Cambridge,UK,1985,380-381)。至今已有80余个国家报道有稻瘟病的发生，其中以亚洲和非洲发病最为严重。据估计，每年因稻瘟病损失的水稻足以养活6000万人（Subhankar et al.,Rice blast fungus sequenced.Current Science.2005,89(6):930-931）。

在农业生产中，防治稻瘟病的主要途径包括化学药剂防治和选育抗病品种，虽然化学药剂防治对提高产量起到重要作用，但化学方法也带来了如环境污染、影响生物多样性等弊端；实践证明，选育和推广抗性品种是防治稻瘟病最经济有效的途径（杨一龙等，水稻稻瘟病部分抗性基因的定位与克隆研究进展.作物杂志,2010，6:10-14）。然而，利用传统育种方法选育抗稻瘟病水稻不仅时间长、周期慢，而且准确性达不到100%。随着现代分子生物学的不断发展，特别是分子标记的出现，为加快抗稻瘟病育种进程奠定了基础，为传统育种注入了新的活力。传统育种过程中的表型选择，与基因型的偏差，会造成选择的不准确性和效率低下。而应用分子标记辅助选择，可有效的检测基因型，有许多传统选择方法无可比拟的优势：其一，分子标记是一种中性标记，不会带来任何有害的表型；其二，分子标记大多为显性或共显性标记，便于识别；其三，分子标记是基于DNA水平上的选择，可在作物的任何生育阶段进行。

尽管过去开发了大量与抗稻瘟病基因连锁的分子标记，如RFLP标记、SSLP标记、RAPD标记（Naweed et al.,Identification of RAPD markers linked to a major blast resistance gene in rice.Molecular Breeding.1995,1(4):341-348；Naqvi et al.,Development of a sequence characterized amplified region(SCAR)based indirect selection method for a dominant blast-resistance gene in rice.Genome,1996,39(1):26-30;朱立煌等，用分子标记定位一个未知的抗稻瘟病基因.中国科学(B辑),1994,24(10):1048-1052）、STS标记和SNP标记(Pik-h)（Xu et al.,Efficient authentic fine mapping of the rice blast resistance gene Pik-h in the Pik cluster,using new Pik-h-differentiating isolates.Molecular Breeding,2008,22(2):289-299）等。但这些标记仅是紧密连锁的标记，而且需要依赖构建相应F2群体才能使用，从而影响了标记的利用效率。因此，为了提高选择的效率，有必要发展新型的分子标记。

近年来，针对特定基因发展了功能型分子标记，广泛用于高密度图谱构建、基因定位、图位克隆及分子标记辅助育种等(Andersen and Lübberstedt.Functional markers in plants.Trends in Plant Science.2000,8:554–560)。功能型分子标记是建立在关联分析或近等基因系中等位基因功能性基序中单核苷酸多态性位点基础上的一类新型分子标记，一个分子标记位点代表一个特定的基因，甚至与某种性状联系起来，因此通过对某个分子标记的筛选即能对性状进行准确筛选。而传统广泛使用的基于PCR基础的分子标记如RAPD、SSLP和AFLP等标记则是扩增非编码区域或随机在基因组中扩增，得到的位点一般与目标性状基因距离较远，这使得这些标记在应用上与其目标有一定的偏差。

功能型分子标记的优点包括：(1)是一类显性或共显性分子标记；(2)不依赖于分子遗传作图；(3)辅助选择性高，理论上选择效率可达100%。主要的缺点：(1)可开发利用的分子标记相对较少；(2)部分基因基因不能开发相应的功能型分子标记。