水稻稻瘟病抗性基因Pi40的KASP标记开发及其应用制造技术

本发明专利技术公开了水稻稻瘟病抗性基因Pi40的KASP标记开发及其应用，属于基因组序列及植物生物技术领域。它包括检测待测水稻的基因型，根据待测水稻的基因型鉴定或辅助鉴定水稻稻瘟病抗性；基因型为水稻基因组中KASP_Pi40位点的基因型；记KASP_Pi40位点是水稻基因组中的一个SNP位点，其核苷酸种类为CA或AG，为序列表中SEQ ID No.4的第101‑102位核苷酸。本发明专利技术利用KASP技术对与水稻稻瘟病抗性基因Pi40紧密连锁的SNP位点进行基因快速分型鉴定，可以高、中、低通量的应用在商业化分子育种中；同时分子标记KASP_Pi40的表型选择效率达到94.44%，可在水稻的不同种质资源中快速、精准的检测水稻稻瘟病抗性基因Pi40；可在育种早期进行分子标记辅助选择，降低育种成本，加快育种进程。

【技术实现步骤摘要】
水稻稻瘟病抗性基因Pi40的KASP标记开发及其应用
本专利技术涉及基因组序列及植物生物
，具体涉及水稻稻瘟病抗性基因Pi40的KASP标记开发及其应用。
技术介绍
水稻(Oryzasativa)是全球三大主要粮食作物之一，也是我国最重要的粮食作物。2020年，我国水稻种植面积达4.5亿亩，约占粮食总面积的四分之一，我国约六成以上人口以稻米为主食。除食用颖果外，稻米还可制淀粉、酿酒、制醋，米糠可制糖、榨油、提取糠醛，供工业及医药用；稻杆为良好饲料及造纸原料和编织材料，谷芽和稻根可供药用(郭孔雁,冯敏.稻米营养价值及其食味的研究[J].湖南农学院学报,1989,15(4):1-5.)。稻瘟病是水稻最为严重的病害之一，每年因稻瘟病损失的水稻为其年产量的10％～30％(SkamniotiP,GurrSJ.Againstthegrain:safeguardingricefromriceblastdisease[J].TrendsinBiotechnology,2009,27(3):141-150.)。因此，培育抗稻瘟病品种是水稻育种的重要方向。分子标记辅助选择技术(Marker-assistedSelection，MAS)是现代分子生物学和传统遗传育种相结合的新型育种模式，可以利用分子标记在植物发育的任何时期从DNA水平对目标植株进行选择(Tanksley等，RFLPmappinginplantbreeding:Newtoolsforanoldscience.1989,Biotechnology,7:257-263)，从而弥补传统育种中出现的诸多弊端，是提高水稻抗病育种效率的有效途径。迄今为止，科学家已克隆了30多个抗稻瘟病基因，包括Pi37、Pit、Pish、Pi21、Pi2、Pi9、Piz-t、Pigm、Pid2、Pid3、Pi25、Pi36、Pi5、Pikh、Pikm、Pikp、Pi1、Pik、Pia、Pb1、Pita等基因(杨庆,YANG,Qing,等.水稻抗稻瘟病基因与育种研究进展[J].北方水稻,2017.)。大部分基因都开发了相应的Indel、SSR或CAPS分子标记(郑祥正.稻瘟病抗性位点Pik-InDel分子标记开发及其在育种上的应用[J].分子植物育种,2020,v.18(18):186-189.；杨德卫,唐定中,李生平.稻瘟病抗性基因Pib的功能特异性分子标记及其检测方法与应用:,2020.)。SSR标记、InDel标记或酶切标记虽然可以用于分子标记辅助选择，但检测效率低，同时还可能会产生气溶胶污染环境，并不适用于高通量的分子检测平台。基于SNP位点设计的标记即为在此基础上发展起来的第三代分子标记，该标记类型具有突变频率低，遗传稳定性高；位点丰富，分布广泛；检测快速，筛选规模化等特点。与第二代分子标记相比，KASP标记不需要根据DNA片段大小进行分型，能够摆脱传统凝胶电泳这种步骤相对繁琐，低通量，价格又较贵的检测方法，利用高通量分子检测平台进行分子标记辅助选择则是增加产量育种准确度与提高育种效率的有效手段。因此，开发适合于高通量分子检测平台的水稻抗病KASP分子标记对于推广普及分子标记技术的应用、提高我国抗病水稻的育种效率和育种水平具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术针对上述
技术介绍
所提及的技术问题，而采用以下技术方案来实现：水稻稻瘟病抗性基因Pi40的KASP标记开发，其主要步骤如下：包括检测待测水稻的基因型，根据待测水稻的基因型鉴定或辅助鉴定水稻稻瘟病抗性；所述基因型为水稻基因组中KASP_Pi40位点的基因型；所述记KASP_Pi40位点是水稻基因组中的一个SNP位点，其核苷酸种类为CA或AG，为序列表中SEQIDNo.4的第101-102位核苷酸。作为优选实例，当所述KASP_Pi40位点的基因型为AG/AG基因型时，水稻为感稻瘟病或者候选为感稻瘟病，其中，所述AG/AG基因型表示水稻基因组中所述KASP_Pi40位点的核苷酸种类为AG的纯合型。作为优选实例，当所述KASP_Pi40位点的基因型为CA/CA基因型时，水稻为抗稻瘟病或者候选为抗稻瘟病；其中，所述CA/CA基因型表示水稻基因组中所述KASP_Pi40位点的核苷酸种类为CA的纯合型。作为优选实例，当所述KASP_Pi40位点的基因型为AG/CA基因型时，所述AG/CA基因型表示水稻基因组中所述KASP_Pi40位点的核苷酸种类为AG和CA的杂合型。一种水稻稻瘟病抗性基因Pi40的KASP标记开发的产品，包括以下几种：a、检测与水稻稻瘟病抗性相关的单核苷酸多态性或基因型的产品；b、鉴定或辅助鉴定抗稻瘟病水稻的产品；c、用于水稻辅助育种的产品；d、用于选育抗稻瘟病水稻资源的产品。作为优选实例，所述产品包含以下物质，I、所述检测水稻基因组中KASP_Pi40位点的多态性或基因型的物质含有扩增包括所述KASP_Pi40位点在内的水稻基因组DNA片段的PCR引物；II、所述检测水稻基因组中KASP_Pi40位点的多态性或基因型的物质为含有所述PCR引物的PCR试剂；III、含有D1所述PCR引物或D2所述PCR试剂的试剂盒。作为优选实例，PCR引物主要包括以下几个方面：i、所述PCR引物为由核苷酸序列是序列表中SEQIDNo.1的第22-44位的单链DNA，核苷酸序列是序列表中SEQIDNo.2的第22-43位的单链DNA和核苷酸序列是序列表中SEQIDNo.3的单链DNA组成的引物组；ii、所述PCR引物为由序列表中SEQIDNo.1所示的单链DNA、序列表中SEQIDNo.2所示的单链DNA和由序列表中SEQIDNo.3所示的单链DNA组成的引物组。水稻稻瘟病抗性基因Pi40的KASP标记开发的产品而提出的应用，主要包括以下几项：A、应用在检测水稻基因组中KASP_Pi40位点的多态性或基因型的物质在鉴定或辅助鉴定水稻稻瘟病抗性中；B、应用在检测水稻基因组中KASP_Pi40位点的多态性或基因型的物质在制备鉴定或辅助鉴定抗稻瘟病水稻产品中；C、应用在检测水稻基因组中KASP_Pi40位点的多态性或基因型的物质在水稻辅助育种或制备水稻辅助育种产品中；D、应用在检测水稻基因组中KASP_Pi40位点的多态性或基因型的物质在选育抗稻瘟病的水稻资源中。本专利技术的有益效果是：本专利技术利用KASP技术对与水稻稻瘟病抗性基因Pi40紧密连锁的SNP位点进行基因快速分型鉴定，可以高、中、低通量的应用在商业化分子育种中；同时分子标记KASP_Pi40的表型选择效率达到94.44％，可在水稻的不同种质资源中快速、精准的检测水稻稻瘟病抗性基因Pi40；并且在检测过程中不需要酶切、电泳及测序等繁琐的程序，减少了气溶胶的污染以及溴化乙锭EB(Ethidiumbromide)等有毒物的使用，可在育种早期进行分子标记辅助选择，减小育种群体的田间种植规模，降低育种成本，加快育种进程。...

【技术保护点】
1.水稻稻瘟病抗性基因Pi40的KASP标记开发，其特征在于，其主要步骤如下：/n包括检测待测水稻的基因型，根据待测水稻的基因型鉴定或辅助鉴定水稻稻瘟病抗性；所述基因型为水稻基因组中KASP_Pi40位点的基因型；所述记KASP_Pi40位点是水稻基因组中的一个SNP位点，其核苷酸种类为CA或AG，为序列表中SEQ ID No.4的第101-102位核苷酸。/n

【技术特征摘要】
1.水稻稻瘟病抗性基因Pi40的KASP标记开发，其特征在于，其主要步骤如下：
包括检测待测水稻的基因型，根据待测水稻的基因型鉴定或辅助鉴定水稻稻瘟病抗性；所述基因型为水稻基因组中KASP_Pi40位点的基因型；所述记KASP_Pi40位点是水稻基因组中的一个SNP位点，其核苷酸种类为CA或AG，为序列表中SEQIDNo.4的第101-102位核苷酸。


2.根据权利要求1所述的水稻稻瘟病抗性基因Pi40的KASP标记开发，其特征在于，当所述KASP_Pi40位点的基因型为AG/AG基因型时，水稻为感稻瘟病或者候选为感稻瘟病，其中，所述AG/AG基因型表示水稻基因组中所述KASP_Pi40位点的核苷酸种类为AG的纯合型。


3.根据权利要求1所述的水稻稻瘟病抗性基因Pi40的KASP标记开发，其特征在于，当所述KASP_Pi40位点的基因型为CA/CA基因型时，水稻为抗稻瘟病或者候选为抗稻瘟病；其中，所述CA/CA基因型表示水稻基因组中所述KASP_Pi40位点的核苷酸种类为CA的纯合型。


4.根据权利要求1所述的水稻稻瘟病抗性基因Pi40的KASP标记开发，其特征在于，当所述KASP_Pi40位点的基因型为AG/CA基因型时，所述AG/CA基因型表示水稻基因组中所述KASP_Pi40位点的核苷酸种类为AG和CA的杂合型。


5.一种水稻稻瘟病抗性基因Pi40的KASP标记开发的产品，其特征在于，包括以下几种：
a、检测与水稻稻瘟病抗性相关的单核苷酸多态性或基因型的产品；
b、鉴定或辅助鉴定抗稻瘟病水稻的产品；
c、用于水稻辅助育种的产品；
d、用于选育抗稻瘟病水稻资源的产品。


6.根据权利要求5所述的水稻稻瘟...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰国防，俞良，陶菊红，马刚，柯瑷，潘斌清，唐乐尧，
申请(专利权)人：常熟市农业科学研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32