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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分子生物学及水稻遗传育种领域,尤其涉及一种检测水稻抗白叶枯病基因xa1的snp分子标记和检测方法。
技术介绍
1、水稻是世界上最重要的粮食作物之一,全球有超过一半的人口而我国有三分之二的人口以稻米为主食,因此水稻的高产,稳产对我国粮食安全起着重要的保障作用。然而,水稻在其整个生育期中却经常受到病虫害的侵袭,威胁着水稻的产量和品质,给粮食生产带来巨大损失。其中,白叶枯病是水稻最主要的灾害性病害之一,是一种由革兰氏阴性菌黄单胞杆菌水稻变种引起的细菌病害,广泛分布于世界水稻产区,具有传播速度快、发生范围广、突变性强等特点。近年来,随着秸秆还田和高密度种植等栽培管理技术的推广,田间白叶枯病菌基数不断富集,造成其发生与危害日趋严重。
2、白叶枯病的防治主要靠化学试剂抑制病菌侵染,但防治效果较差,并且容易造成环境污染,破坏生态平衡。由于白叶枯病害的发生受多种因素的影响,化学试剂防治很难控制其传播。因此,挖掘水稻中抗白叶枯病基因并在育种中加以利用,是控制其病害和危害最经济有效的措施。目前,已鉴定的抗白叶枯病基因有38个,多数为显性基因,其中已克隆的基因有8个,分别为xa1、xa5、xa27、xa13、xa3/xa26、xa4、xa21和xa23。
3、xa1是比较早克隆的水稻白叶枯病抗性基因,是一个能对日本白叶枯病优势小种产生专化抗性的r基因,曾被广泛应用于水稻的抗性育种研究。xa1编码的胞质蛋白由1802个氨基酸组成,含有nbs-lrr功能域,但没有明显的跨膜结构域,是诱导型的抗病基因,能够被创伤或病原
4、kasp(kompetitive allele-specific pcr,竞争性等位基因特异性pcr)通过荧光探针特异性识别基因位点达到基因分型的效果,可用于检测snp位点和indel位点。本专利技术通过开发与xa1紧密连锁的snp分子标记,结合kasp检测技术,无需凝胶电泳检测,可以低成本、高通量、快速、精确的鉴定水稻育种群体中携带xa1基因的株系,提高抗白叶枯病水稻新品种的选育效率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是开发一个检测水稻中抗白叶枯病基因xa1的存在的snp分子标记并应用于分子标记辅助选择育种,提高对大量水稻样本xa1基因的筛选效率,从而提高抗白叶枯病水稻新品种的选育速率。
2、为实现本专利技术目的,本专利技术提供了一种检测水稻中抗白叶枯病基因xa1的存在的snp分子标记,所述snp分子标记对应于日本晴的4号染色体物理位置第31637675位,此处碱基具有t或c多态性。
3、进一步地,抗白叶枯病基因xa1的基因序列是位于日本晴的4号染色体物理位置第31638099-31644795位区间的序列。本专利技术已确定日本晴的4号染色体物理位置第31637675位碱基的突变(即t或c多态性)与该基因紧密连锁,因此可以用作检测水稻中抗白叶枯病基因xa1的存在的snp分子标记。
4、进一步地,所述snp分子标记位于seq id no:1所示序列的第138位的位置。所述seq id no:1所示的序列对应于日本晴的4号染色体物理位置第31637538-31637718位区间的序列。
5、本专利技术进一步提供了如本文所述的snp分子标记在检测水稻中抗白叶枯病基因xa1的存在中的应用。
6、本专利技术进一步提供了如本文所述的snp分子标记在水稻育种中的应用。
7、本专利技术进一步提供了检测如本文所述的snp分子标记的试剂在检测水稻中抗白叶枯病基因xa1的存在中的应用。
8、本专利技术进一步提供了检测如本文所述的snp分子标记的试剂在水稻育种中的应用。
9、本专利技术进一步提供了一种用于检测如本文所述的snp分子标记的引物组,所述引物组包括对所述snp分子标记的t碱基多态性特异的第一反向引物、对所述snp分子标记的c碱基多态性特异的第二反向引物和通用正向引物,所述第一和第二反向引物的5′端各自连接有不同的荧光标记。
10、进一步地,所述不同的荧光标记可以选自fam荧光标记或hex荧光标记。
11、进一步地,所述第一、第二反向引物和通用正向引物的长度可以是10nt-50nt(例如,10-20nt,20-30nt,30-40nt,或40-50nt)。
12、进一步地,所述第一和第二反向引物的核苷酸序列分别为如seq id no:2和3所示的序列,所述通用正向引物的核苷酸序列为如seq id no:4所示的序列,其中seq id no:2的序列的5′端连接有fam荧光标记,seq id no:3的序列的5′端连接有hex荧光标记。
13、本专利技术还提供了一种用于检测如本文所述的snp分子标记的试剂盒,其包含如本文所述的引物组。
14、进一步地,所述试剂盒还包括用于进行pcr扩增的其他试剂,包括但不限于酶、dntp、缓冲液等。
15、本专利技术还提供了一种检测水稻中抗白叶枯病基因xa1的存在的方法,其包括以下步骤:
16、(1)从水稻叶片中提取待测样本的基因组dna;
17、(2)以基因组dna为模板,利用如本文所述的引物组或试剂盒对待测样本的基因组dna中的目标序列进行pcr扩增;
18、(3)对扩增后的样品采用荧光检测平台进行检测,根据所得荧光信号所反应的snp分子标记的多态性判断待测水稻中是否存在xa1基因。
19、进一步地,在所述方法中,如果只检测到第一反向引物所对应的荧光信号,则判定测试的水稻样品中不存在抗白叶枯病基因xa1;如果只检测到第二反向引物所对应的荧光信号,则判定测试的水稻样品中存在抗白叶枯病基因xa1;如果同时检测到第一和第二反向引物所对应的荧光信号,则判定测试的水稻样品为xa1杂合基因型。
20、进一步地,所述荧光检测平台可以是荧光定量pcr仪。
21、进一步地,在步骤(1)中,水稻叶片中提取基因组dna采用可以简化的tps方法。
22、进一步地,在步骤(2)中,采用kasp(竞争性等位基因特异性pcr)技术对目标序列(即snp分子标记)进行检测。
23、术语定义
24、在本专利技术中,除非另有说明,否则本文中使用的科学和技术名词具有本领域技术人员所通常理解的含义。并且,本文中所用的分子遗传学、核酸化学、化学、分子生物学、生物化学、细胞培养、微生物学、细胞生物学、基因组学和重组dna等操作步骤均为相应领域内广泛使用的常规步本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于检测水稻中抗白叶枯病基因Xa1的存在的SNP分子标记,其特征在于,所述SNP分子标记对应于日本晴的4号染色体物理位置第31637675位,此处碱基具有T或C多态性。
2.根据权利要求1所述的SNP分子标记,其特征在于,所述SNP分子标记位于SEQ ID NO:1所示序列的第138位的位置。
3.如权利要求1或2所述的SNP分子标记在检测水稻中抗白叶枯病基因Xa1的存在中的应用。
4.如权利要求1或2所述的SNP分子标记在水稻育种中的应用。
5.一种检测如权利要求1或2所述的SNP分子标记的试剂在检测水稻中抗白叶枯病基因Xa1的存在中的应用。
6.一种检测如权利要求1或2所述的SNP分子标记的试剂在水稻育种中的应用。
7.一种用于检测如权利要求1或2所述的SNP分子标记的引物组,其特征在于,所述引物组包括对所述SNP分子标记的T碱基多态性特异的第一反向引物、对所述SNP分子标记的C碱基多态性特异的第二反向引物和通用正向引物,所述第一和第二反向引物的5'端各自连接有不同的荧光标记。
8.根
9.一种用于检测如权利要求1或2所述的SNP分子标记的试剂盒,其特征在于,包含如权利要求7或8所述的引物组。
10.一种检测水稻中抗白叶枯病基因Xa1的存在的方法,其特征在于,包括以下步骤:
...【技术特征摘要】
1.一种用于检测水稻中抗白叶枯病基因xa1的存在的snp分子标记,其特征在于,所述snp分子标记对应于日本晴的4号染色体物理位置第31637675位,此处碱基具有t或c多态性。
2.根据权利要求1所述的snp分子标记,其特征在于,所述snp分子标记位于seq id no:1所示序列的第138位的位置。
3.如权利要求1或2所述的snp分子标记在检测水稻中抗白叶枯病基因xa1的存在中的应用。
4.如权利要求1或2所述的snp分子标记在水稻育种中的应用。
5.一种检测如权利要求1或2所述的snp分子标记的试剂在检测水稻中抗白叶枯病基因xa1的存在中的应用。
6.一种检测如权利要求1或2所述的snp分子标记的试剂在水稻育种中的应用。
7.一种用于检测如权利要求1或2所述的snp分子标...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑国利,王攀,顾巧美,
申请(专利权)人:上海中科荃银分子育种技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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