[发明专利]抗稻曲病主效基因及其分子标记

说明书

技术领域

本发明涉及水稻抗稻曲病新基因qFSR10.5的分子标记，属于水稻抗病育种领域，适用于分子标记对上述基因进行稻曲病的辅助选择育种和聚合育种。

背景技术

稻曲病(Ustilaginoidea virens(Cooke)Tak.)是一种重要的水稻真菌病害，病菌将稻粒转变成稻曲球，表面覆盖大量粉状、墨绿色厚垣孢子。20世纪80年代以来，随着杂交水稻、籼粳交育成的高产品种的推广和相应增产措施的应用，稻曲病在我国由次要病害上升为主要病害，目前遍及各主要水稻种植区。稻曲病显著地降低水稻产量和稻米品质。发病严重的年份，产量损失率达30-50％；并且加工出的稻米混有大量厚垣孢子，厚垣孢子含有微管蛋白抑制剂，对人体健康极为不利，家畜食用污染的谷物能引起中毒(Nakamura，1994；Koiso，1994)。

上世纪50年代日本最早开始研究稻曲病的发生规律，目前国内外研究者普遍认为稻曲病为单循环病害，并对稻曲病的空间分布型，气候、栽培条件、品种性状与稻曲病发生的关系进行了诸多调查研究。然而由于稻曲病为穗部病害，加之稻曲病菌生活史复杂，到目前为止，稻曲病侵染和流行规律尚不完全清楚。

长期以来，稻曲病防治一直以喷施化学农药为主。稻曲病为穗部病害，在发病前没有任何症状，若待发现症状再进行防治为时已晚。因此，监测病原菌的群体动态、适时施药是有效防治稻曲病并实现农药安全减量使用的前提，但是迄今国内外尚未建立稻曲病流行的监测方法。

培育和种植抗病品质是防治植物病害最经济有效、并对环境友好的措施之一。大量的田间调查和试验表明，不同水稻品种之间对稻曲病的发病率存在显著差异(Zhou et al.，2010)，李余生等认为水稻对稻曲病的抗性存在明显的主基因效应(李余生等，2010)。1989年Fujita等报道了采用盆栽进行稻曲病的人工接种技术，由于接种后需要低温高湿的条件促使植株发病，因而同时对大量株系进行接种难以操作，稻曲病抗病基因定位一直难以开展。

近年来，研究者陆续开始通过田间自然发病或田间诱发接种方法定位稻曲病抗性基因。2002年，徐建龙等采用266个特青背景的近等基因导入系，结合两年田间稻曲病自然鉴定结果，在第10和第12染色体上各定位到1个抗稻曲病基因，其增强抗性的等位基因来自亲本Lemont，其中位于第10染色体上的抗病基因Qfsr10与标记AK10150连锁；李余生等采用157个家系组成的大关稻/IR28重组自交系，采用引发稻曲病人工接种方法，两年检测到7个抗病基因，其中qFsr10和qFsr11两年均被检测到，qFsr10位于染色体上RM6691-RM5620区间内，qFsr11位于染色体上RM229-RM254区间内。本专利申请者利用来源于抗病亲本Lemont和感病亲本特青的213个株系构成的回交导入系群体，通过连续两年田间自然诱发接种鉴定各株系对稻曲病的抗性，在第10染色体上发现2个新抗性位点qFSR10.2和qFSR10.5，其中qFSR10.2被定位在RM222-RM216较小区间，但是可能与控制水稻抽穗期的基因连锁。qFSR10.5被定位在RM271-RM258区间，与qFSR10.5紧密连锁的分子标记为RM258有望用于这个基因的标记辅助选择和聚合育种。

发明内容

本发明的目的在于提供水稻抗稻曲病基因位点，并提供基因位点的分子标记方法，通过检测与稻曲病抗性基因位点连锁的分子标记，可以预测水稻植株对稻曲病的抗性，从而为稻曲病抗性育种提供了可能。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

利用抗病亲本Lemont和感病亲本特青构建的特青背景的回交导入系，通过连锁分析，在第10染色体上定位到稻曲病抗性新基因qFSR10.5(图1)。

qFSR10.5与标记RM258紧密连锁，RM258正向引物序列为：5’-tgctgtatgtagctcgcacc-3’；反向引物序列为：5’-tg gcctttaaagctgtcgc-3’。用该引物扩增Lemont基因组DNA，能够扩增出1条140bp左右的片段(图2)。