[发明专利]一种水稻抗稻瘟病基因Pi2的功能分子标记Pi2-1及应用

说明书

本发明公开了一种水稻抗稻瘟病基因Pi2的功能分子标记Pi2‑1及应用，该功能分子标记所扩增的DNA片段包含水稻抗稻瘟病基因Pi2基因组序列的第1543‑1545位核苷酸，某些感稻瘟病水稻品种在该位点存在ACA 3个碱基缺失，由引物对SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2从水稻基因组中扩增出抗稻瘟病基因Pi2的DNA片段，经电泳检测DNA片段大小，从而确定该水稻品种抗稻瘟病基因Pi2的完整性，进而确定该品种的稻瘟病抗性。这些功能分子标记的开发将有助于将Pi2导入不同的水稻遗传背景中进而利用分子标记辅助选择技术快速高效地筛选到新的水稻抗稻瘟病品系。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体地说，涉及一种水稻抗稻瘟病基因Pi2的功能分子标记Pi2-1及应用。

背景技术

水稻作为世界上主要的粮食作物之一，其产量的高低直接影响全球粮食安全。水稻稻瘟病作为真菌性病害已成为热带和温带国家水稻最主要的病害，其大规模爆发可使水稻严重减产甚至绝收。尤其表现在中国的杂交水稻育种中，由于杂交水稻发展过程中亲本间的遗传关系较近，远缘优异抗病资源引入较少，导致杂交水稻抗病性改良进展缓慢。目前对于水稻稻瘟病主要以预防为主，在水稻生长抽穗初期喷施化学农药加以防治。然而这样又带来了水稻生产成本的的提高、水稻食用安全以及环境污染等问题。

培育抗稻瘟病水稻新品种是解决以上诸多问题既经济环保又安全高效的有效途径。传统的育种方法将抗病品种与感病品种杂交，在后代根据抗病表型选择优异后代的方法，具有表型鉴定年际间不稳定、选择过程容易丢失抗病性的弊端。随着生物技术的发展，尤其水稻基因组学，为稻瘟病基因的鉴定克隆奠定了良好的基础。截至目前，已经克隆的水稻抗稻瘟病基因已有21个，另有多个已被精细定位。伴随着水稻抗稻瘟病基因的精细定位与克隆，与水稻抗稻瘟病基因紧密连锁甚至共分离的分子标记则可用于水稻抗稻瘟病分子标记辅助选择。

水稻抗稻瘟病基因Pi2于2006年被克隆，该基因具有广谱抗性，被广泛应用于水稻抗稻瘟病遗传改良。现有技术中水稻抗稻瘟病基因Pi2的应用主要体现在开发与Pi2紧密连锁的分子标记用于Pi2分子标记辅助选择。然而，这些开发的标记多为SSR标记与Pi2为连锁关系，位于Pi2基因外部，随着遗传选择世代的增加，标记与Pi2的连锁关系往往会被打破，导致标记跟踪失效，利用效率低下。

发明内容

有鉴于此，本发明针对上述的问题，提供了一种水稻抗稻瘟病基因Pi2的功能分子标记及应用，本发明根据基因内部核苷酸序列在不同品种之间的差异(包括变异和缺失)，通过设计基因内部的In-Del(插入-缺失)标记，将不同水稻品种类型的基因型分开，该方法具有稳定性(不同的碱基缺失在不同水稻品种中稳定存在)和标记追踪可靠性(标记在基因内部与基因共分离)。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种水稻抗稻瘟病基因Pi2的功能分子标记 Pi2-1，功能分子标记所扩增的DNA片段包含水稻抗稻瘟病基因Pi2基因组序列的第1543- 1545位核苷酸，某些水稻感稻瘟病品种在该位点存在ACA 3个碱基缺失，由引物对SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2从水稻基因组中扩增出抗稻瘟病基因Pi2的DNA片段，经电泳检测DNA片段大小，从而确定水稻抗稻瘟病基因Pi2的完整性，进而确定其稻瘟病抗性。

本发明还公开了一种水稻抗稻瘟病基因Pi2的功能分子标记Pi2-1的引物对，所述引物对的正向引物如SEQ ID NO.1所示，所述引物对的反向引物如SEQ ID NO.2所示。

本发明还公开了一种鉴定水稻抗稻瘟病基因Pi2的方法，包括以下步骤：

1)通过常规PCR法扩增及测序，获得水稻抗稻瘟病基因Pi2的1个抗病等位基因与1个感病等位基因序列；

2)将步骤1)所获得的序列进行比对，得到水稻抗稻瘟病基因Pi2的第1543-1545位点处存在ACA3个碱基缺失，该差异位于该基因的外显子；