[发明专利]运用比较基因组学快速鉴定草莓白粉病基因

说明书

技术领域

本发明是借助于草莓测序全基因组序列，利用植物比较基因组学、遗传学、生物信息学和候选基因策略等方法快速鉴定草莓白粉病基因，主要涉及到草莓全基因组序列的下载，候选基因的鉴定，基因的比对，聚类等手段，进而鉴定出白粉病基因，属于植物生物技术科学领域。

背景技术

草莓白粉病是草莓生产中主要的病害之一，此病由真菌子囊菌亚门的羽衣草单囊壳菌(Sphaerotheca aphanis)侵染所致，病原菌为专性寄生菌，主要通过带菌的草莓苗等繁殖体进行中远距离传播；花期染病可导致花瓣变红，花蕾不开花，果实染病后，幼果不能正常膨大，果面覆有粉状物，严重影响了草莓的品质。草莓白粉病一旦大面积发生，极难根除，草莓本身为鲜食浆果，频繁使用农药势必会影响到食用的安全。因此，选育抗白粉病又有优良的色、香、味、形等商品经济性状的品种，已成为草莓育种的重要方向。

目前不同的草莓品种对白粉病抗性存在较大差异，利用传统的育种方法，工作繁琐、育种周期长且选择效率低，不利于快速的选育适合草莓抗病品种。所以人们通常运用现代的基因克隆技术，将外源的抗病基因导入性状优良的草莓品种，从而获得高抗优质的草莓新品种。因此克隆草莓抗白粉病基因并研究其结构及功能特点，对抗病基因的利用具有重要的意义。

MLO型抗病基因是植物特异的一类抗病基因。研究者最早发现MLO(Mildew resistance locuso)基因对白粉病抗性是始于1937-1938年，由德国人在埃塞俄比亚采集了很多品种的大麦，其中的两个株系对白粉病菌(Blumeriagraminisf.sp.hordei)所有已知的生理小种都具有高效抗性。进一步研究表明，大麦中MLO基因的隐性突变mlo可以使大麦对几乎所有已知大麦白粉病菌的生理小种产生持久、广谱的抗性。最近，研究者发现很多植物的抗白粉病基因都是MLO型基因控制，如番茄，豌豆、拟南芥、蔷薇、辣椒、百脉根等等。因此挖掘植物中的MLO型抗病基因对植物抗白粉病育种具有重要的作用。

目前，常用挖掘抗病基因常用的方法有图位克隆，转座子标签等方法。但是由于草莓的基础研究不够深入，因此利用这些方法不仅时间长而且很难准确地克隆这些基因。因此，如何快速鉴定草莓中的MLO型抗病基因将成为草莓抗白粉病育种的重要前提。

植物比较基因组学(Comparative Genomics)是基于基因组图谱和测序基础上，对已知的基因和基因组结构进行比较，来了解基因的功能、表达机理和物种进化的学科。利用模式植物基因组与其它植物基因组之间编码顺序上和结构上的同源性，克隆其他植物基因，揭示基因功能和分子机制，阐明物种进化关系及基因组的内在结构。本专利所采用的方法及思路：模式植物拟南芥基因组研究已经揭示了MLO型基因的功能，利用基因其顺序上的同源性克隆草莓MLO型抗病基因，根据模式植物拟南芥实验系统上的优越性和已知MLO型抗病基因的特点，快速“捕捉”草莓抗白粉病基因。本专利介绍了以草莓全基因组序列为前提，结合比较基因组学、遗传学、基因组学、生物信息学和候选基因策略等知识，快速挖掘白粉病基因。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种通过结合植物比较基因组学、植物遗传学、基因组学和生物信息学等知识，快速挖掘草莓抗白粉病基因。其结果一方面可用于草莓白粉病基因紧密连锁分子标记的开发，进行分子标记辅助选择育种，另一方面也为其他作物白粉病基因鉴定提供参考依据。

技术方案