[发明专利]小麦MLO型白粉病基因的快速鉴定

说明书

技术领域

本发明是利用植物比较基因组学、遗传学、生物信息学和候选基因策略等方法快速鉴定小麦白粉病基因，主要涉及到小麦MLO型基因序列的下载，候选基因的鉴定，基因的比对，聚类等手段，进而鉴定出白粉病基因，属于植物生物技术科学领域。

背景技术

小麦白粉病是由禾本科布氏白粉菌(Blumeria graminif.sp.tritici，Bgt)引起的，是影响世界小麦生产的主要病害之一，也是威胁我国小麦生产的一种常见病害，在我国各地普遍发生，是生产中的主要病害。白粉病主要危害小麦的叶片，严重时也可危害茎秆和穗部，近年来，会对小麦生产造成5-10％的减产，严重时减产可达30-50％。其由于近年来我国矮秆和半矮秆品种的推广，施肥灌溉水平的提高，以及田间种植密度的加大，小麦白粉病有加大的趋势，成为一种严重制约小麦生产的病害。通过适当的田间栽培管理措施，可以一定程度上防治小麦白粉病。如综合考虑小麦品种特性、土壤的肥力和当地的气候条件，适当控制株数，合理施肥，麦收后及时翻耕灭茬，以消灭越夏的菌源。尽管通过栽培管理措施的改进可以一定程度上防治小麦白粉病，但是实践证明，防治小麦白粉病最经济、有效、环保的方法是培育抗白粉病的小麦品种。而小麦白粉病抗病基因的鉴定、定位和克隆，是培育抗病品种的重要基础，因此挖掘新的抗白粉病基因资源具有重要意义。

MLO型抗病基因是植物特异的一类抗病基因。研究者最早发现MLO(Mildew resistance locus o)基因对白粉病抗性是始于1937-1938年，由德国人在埃塞俄比亚采集了很多品种的大麦，其中的两个株系对白粉病菌(Blumeria graminis f.sp.hordei)所有已知的生理小种都具有高效抗性。进一步研究表明，大麦中MLO基因的隐性突变mlo可以使大麦对几乎所有已知大麦白粉病菌的生理小种产生持久、广谱的抗性。最近，研究者发现很多植物的抗白粉病基因都是MLO型基因控制，如番茄，豌豆、拟南芥、蔷薇、辣椒、百脉根等等。因此挖掘植物中的MLO型抗病基因对植物抗白粉病育种具有重要的作用。

目前，常用挖掘抗病基因常用的方法有图位克隆，转座子标签等方法。但是由于小麦的基础研究不够深入，因此利用这些方法不仅时间长而且很难准确地克隆这些基因。因此，如何快速鉴定小麦中的MLO型抗病基因将成为小麦抗白粉病育种的重要前提。

植物比较基因组学(Comparative Genomics)是基于基因组图谱和测序基础上，对已知的基因和基因组结构进行比较，来了解基因的功能、表达机理和物种进化的学科。利用模式植物基因组与其它植物基因组之间编码顺序上和结构上的同源性，克隆其他植物基因，揭示基因功能和分子机制，阐明物种进化关系及基因组的内在结构。本专利所采用的方法及思路：模式植物拟南芥基因组研究已经揭示了MLO型基因的功能，利用基因其顺序上的同源性克隆小麦MLO型抗病基因，根据模式植物拟南芥实验系统上的优越性和已知MLO型抗病基因的特点，快速“捕捉”小麦抗白粉病基因。本专利应用比较基因组学、遗传学、基因组学、生物信息学和基因策略等知识，快速挖掘白粉病基因。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种通过结合植物比较基因组学、植物遗传学、基因组学和生物信息学等知识，快速挖掘小麦抗白粉病基因。其结果一方面可用于小麦白粉病基因紧密连锁分子标记的开发，进行分子标记辅助选择育种，另一方面也为其他作物白粉病基因鉴定提供参考依据。

技术方案