一种水稻抗稻瘟病基因Pisj及其应用制造技术

本发明专利技术属于分子育种技术领域，公开了一个水稻抗稻瘟病基因Pisj及其应用。通过图位克隆技术从抗稻瘟病水稻品种“绥粳8号”获得抗稻瘟病基因Pisj，并筛选到了其共分离分子标记S6‑43‑32，该标记为显性标记；利用该共分离分子标记，对杂交后代的基因组DNA进行PCR扩增，扩增产物在1.5％的琼脂糖凝胶上电泳检测，获得的分子量为368bp的水稻植株，即为含水稻抗稻瘟病基因Pisj的材料，经稻瘟菌接种鉴定，这些材料表现出抗性。本发明专利技术所提供的水稻抗稻瘟病基因Pisj为水稻抗病育种提供了新的基因资源，其共分离分子标记操作简便，检测结果准确，能够快速筛选出含有Pisj基因的品种或品系用于育种，可大大加快水稻稻瘟病抗性品种的选育过程。

【技术实现步骤摘要】
一种水稻抗稻瘟病基因Pisj及其应用
本专利技术属于分子育种
，具体涉及一种水稻抗稻瘟病基因Pisj及其应用。
技术介绍
稻瘟病是由丝状真菌稻瘟菌引起的水稻病害，几乎每年都会造成水稻大幅减产，有时甚至绝收。培育高抗水稻品种是防治稻瘟病最经济、最安全的方式之一。然而在农业生产过程中，稻瘟菌菌群处于不断变化之中。因此，一个新的水稻品种在推广3-5年后，其抗性会随着稻瘟菌群的变化而逐渐丧失。因此，挖掘广谱抗稻瘟病基因是水稻抗病育种的重要基础。
技术实现思路
针对以上技术问题，本专利技术提供了一种水稻抗稻瘟病基因Pisj及其应用，从水稻基因组内利用图位克隆的方法分离克隆到一个控制水稻稻瘟病抗性的基因，命名为Pisj，该抗性基因能够提高底盘品种的抗稻瘟病能力。利用该基因的共分离分子标记S6-43-32，能够在水稻选育中进行有目的的选择，为通过分子育种的方法选育抗稻瘟病水稻新品种提供新基因和指导依据。专利技术人通过接菌鉴定发现“绥粳8号”对大多数稻瘟菌表现出抗病表型，利用图位克隆的方法解析了控制“绥粳8号”抗性的基因Pisj位于6号染色体短臂上的Piz基因座内。在回交群体中通过PCR检测和接种鉴定，确定含有Pisj基因的水稻植株，即杂合基因型或纯合Pisj基因型，均对稻瘟菌表现出抗病表型，而不含有Pisj基因的水稻植株，则均表现出感病表型。本专利技术的技术方案为：一种水稻抗稻瘟病基因Pisj，所述水稻抗稻瘟病基因Pisj为显性基因，其核苷酸序列如序列表SEQIDNO：1所示。本专利技术还公开了一种水稻抗稻瘟病基因Pisj的共分离分子标记，所述共分离分子标记为SNP标记S6-43-32，所述SNP标记S6-43-32为显性标记，其PCR扩增序列如序列表SEQIDNO：2所示。本专利技术还公开了一种前面所述水稻抗稻瘟病基因Pisj的共分离分子标记S6-43-32的PCR扩增引物对，所述引物对的上游引物核苷酸序列如SEQIDNO：3所示，下游引物核苷酸序列如SEQID：4所示，利用该引物对对待测水稻材料进行扩增，若能扩增出分子量为368bp的条带，则待测水稻含有水稻抗稻瘟病基因Pisj，若没有扩增出分子量为368bp的条带，则待测水稻不含水稻抗稻瘟病基因Pisj。进一步的，为了提高S6-43-32共分离分子标记的准确性，在PCR扩增体系中加入OsACTIN1基因(LOC_Os03g50885)的引物对，扩增OsACTIN1基因作为PCR结果的阳性对照，OsACTIN1基因的PCR扩增引物对序列如SEQIDNO：5和SEQIDNO：6所示。进一步的，前面所述的两组引物对对待测水稻基因组DNA进行PCR扩增，电泳检测扩增产物，若电泳显示只有一条条带，则待测水稻不含有水稻抗稻瘟病基因Pisj；若电泳显示为两条带，则待测水稻含有水稻抗稻瘟病基因Pisj。本专利技术还公开了一种检测水稻抗稻瘟病基因Pisj的方法，对待测水稻进行前面所述的水稻抗稻瘟病基因Pisj共分离分子标记的检测，若有，则含有水稻抗稻瘟病基因Pisj，若没有，则不含有水稻抗稻瘟病基因Pisj。进一步的，利用前面所述的两组引物对对待测水稻基因组DNA进行PCR扩增，电泳检测扩增产物，若电泳显示只有一条条带，序列长度为156bp，则为OsACTIN1基因的PCR扩增产物，待测水稻不含有水稻抗稻瘟病基因Pisj；若电泳显示为两条带，序列长度分别为368bp、156bp，则含有水稻抗稻瘟病基因Pisj和OsACTIN1基因。进一步的，所述PCR扩增体系为15μL，包括：2×rTaqPCRMasterMix7.5μL，上、下游引物各0.5μL，DNA模板1μL，ddH2O4.5μL；所述PCR扩增的程序为：95℃预变性5min；95℃变性30s，61℃退火30s，72℃延伸30s，29个循环；72℃深度延伸7min；16℃保存；扩增产物在1.5％的琼脂糖凝胶上200V电泳分离。本专利技术还公开了一种水稻辅助育种方法，通过前面任一种方法确定待测水稻稻瘟病抗性性状。本专利技术还公开了前面所述水稻抗稻瘟病基因Pisj、共分离分子标记、前面所述引物对在水稻抗稻瘟病育种中的用途。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、育种过程可以快捷地对杂交后代是否含有Pisj进行鉴定，从而可以筛选出含有Pisj抗性基因的水稻品种或品系，加快水稻育种的进程。2、将本专利技术提供的抗稻瘟病基因Pisj用于水稻抗病育种，可以提高底盘品种对稻瘟病的广谱抗性。3、利用Pisj的共分离分子标记S6-43-32进行水稻分子辅助育种，只需要检测标记的扩增条带，就可以判断出抗性基因Pisj是否导入到底盘品种，不仅筛选快速、精确，不受环境影响，选择目标明确，而且节约了生产成本，提高了水稻品种或品系的选择效率和质量，直接实现了目标基因在水稻育种后代中的鉴定，为水稻稻瘟病抗性育种提供了新的抗病基因资源。附图说明图1“绥粳8号”接种不同稻瘟菌菌株后的叶瘟发病表型；图2不同水稻品种中Pisj位点基因组结构示意图；图3分子标记S6-43-32的检测图；图4“空育131”和“绥粳8号”的接菌鉴定图；图5“空育131”/“绥粳8号”的BC1F1的接菌鉴定表型，其中KY131代表“空育131”，S8代表“绥粳8号”，R代表抗病植株，S代表感病植株；图6“空育131”/“绥粳8号”的BC1F1的基因型鉴定，其中R代表抗病植株，S代表感病植株；图7“空育131”/“绥粳8号”的BC1F2的接菌鉴定表型，其中KY131代表空育131，S8代表绥粳8号，R代表抗病植株，S代表感病植株；图8“空育131”/“绥粳8号”的BC1F2的基因型鉴定，其中R代表抗病植株，S代表感病植株；图9“空育131”/“绥粳8号”的BC2F1的接菌鉴定表型，其中KY131代表“空育131”，S8代表“空育131”，R代表抗病植株，S代表感病植株；图10“空育131”/“绥粳8号”的BC2F1的基因型鉴定，其中R代表抗病植株，S代表感病植株。具体实施方式以下将结合附图和实施例对本专利技术技术方案作进一步地详述。“绥粳8号”是东北地区的一个水稻栽培品种。利用从东北地区搜集的31份稻瘟菌株对该品种进行接菌鉴定，发现“绥粳8号”对大多数稻瘟菌表现出较强的抗性，抗谱高达84％，见图1所示，这表明“绥粳8号”是一个具有广谱抗性的水稻品种。为了解析控制“绥粳8号”抗性的遗传基础，以“绥粳8号”为父本，以感病品种“空育131”为母本，构建F2遗传群体。然后，通过喷雾接菌的方法对空育131/绥粳8号的F2分离群体进行抗性鉴定。同时在每条染色体上每隔10～15cM选取1个在空育131和绥粳8号之间存在多态性的分子标记，对F2群体的单株进行分子标记检测。然后通过ICIMapping软件，采用复合区间作图法对控制绥粳8号抗性的QTL进行扫描。在6号染色体上检测到1个抗性QTL，该QTL位于第6染色体的S6-40-3和S6-46-4两个分子标记之间。接下来，通过对该目标区域进行分子标记加密，最终将该抗性QTL定位在6号染色体S6-43-12和S6-43-29之间、大约90Kb的区段内，并与SNP标记S6-43-32共分离。将该QTL来源于“绥粳8号”的等位基因命名为Pisj。通过分析发现，该主效QTL为显性位点，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水稻抗稻瘟病基因Pisj，其特征在于：所述水稻抗稻瘟病基因Pisj为显性基因，其核苷酸序列如序列表SEQ ID NO：1所示。

【技术特征摘要】
1.一种水稻抗稻瘟病基因Pisj，其特征在于：所述水稻抗稻瘟病基因Pisj为显性基因，其核苷酸序列如序列表SEQIDNO：1所示。2.一种水稻抗稻瘟病基因Pisj的共分离分子标记，其特征在于：所述共分离分子标记为SNP标记S6-43-32，所述SNP标记S6-43-32为显性标记，其PCR扩增序列如序列表SEQIDNO：2所示。3.一种权利要求2所述水稻抗稻瘟病基因Pisj的共分离分子标记S6-43-32的PCR扩增引物对，其特征在于，所述引物对的上游引物核苷酸序列如SEQIDNO：3所示，下游引物核苷酸序列如SEQID：4所示，利用该引物对对待测水稻材料进行扩增，若能扩增出分子量为368bp的条带，则待测水稻含有水稻抗稻瘟病基因Pisj，若没有扩增出分子量为368bp的条带，则待测水稻不含水稻抗稻瘟病基因Pisj。4.根据权利要求3所述的引物对，其特征在于，为了提高S6-43-32共分离分子标记的准确性，在PCR扩增体系中加入OsACTIN1基因(LOC_Os03g50885)的引物对，扩增OsACTIN1基因作为PCR结果的阳性对照，OsACTIN1基因的PCR扩增引物对序列如SEQIDNO：5和SEQIDNO：6所示。5.根据权利要求4所述的引物对，其特征在于，权利要求4所述的两组引物对对待测水稻基因组DNA进行PCR扩增，电泳检测扩增产物，若电泳显示只有一条条带，则待测水稻不含有水稻抗稻瘟病基因Pisj；若电泳显示为两条带，则待...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕东平，白姣姣，张国民，邹艳敏，刘晓彤，黄国中，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心，中国科学院北方粳稻分子育种联合研究中心，
类型：发明
国别省市：河北,13