[发明专利]稻瘟病抗性基因Pi63的功能特异性分子标记及其方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于农业生物技术领域，具体涉及水稻稻瘟病抗性基因Pi63（原编号Piym2）的2对功能性分子标记及其方法与应用。

背景技术

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，全世界一半以上的人口以稻米为主要粮食。稻瘟病是水稻最主要的病害之一，全球每年因稻瘟病造成的稻谷减产达10%～30%，严重时达30%～50%，甚至颗粒无收。在我国稻瘟病常年发生面积在380万亩左右，造成数亿公斤的稻谷损失，直接威胁着国家的粮食安全。

培育和利用抗病品种一直被公认为最经济有效和环境友好的稻瘟病防治措施。但是，由于稻瘟病菌群体结构复杂，加之其致病性易于发生变异，一些潜在的或新产生的致病小种的迅速繁殖，一个抗病品种往往推广3~5年就发生感病化。因此，培育持久、广谱抗稻瘟病的新品种是水稻抗病育种研究的重要方向，而广泛挖掘、鉴定新的稻瘟病抗性基因，开展多基因聚合育种被认为获得持久、广谱抗病品种的有效途径。

传统的水稻抗病育种依赖于抗性表型的鉴定，这不仅要求育种者具有丰富的经验和敏锐的洞察力，而且鉴定结果极易受环境条件和人为因素的影响，从而降低了目标基因的选择效率。另外，由于受可鉴别不同基因的鉴别菌系的限制，单纯地依赖表型鉴定很难实现多个抗性基因的聚合。随着分子标记辅助选择技术的产生和发展，其便捷、直接、不受环境影响的优点使其应用价值及前景越来越受到关注。开发并应用与抗性基因紧密连锁的分子标记，特别是抗性基因本身序列分子标记进行辅助选择，不仅可以大大提高抗源筛选、抗性基因鉴定及育种选择效率, 而且使得通过基因聚合手段培育持久、广谱抗病良种成为可能。

迄今，国内外利用分子标记技术已鉴定和定位70多个水稻稻瘟病抗性基因，克隆了Pia、Pib、Pita、Pi1、Pi9、Pi2、Piz-t、Pi-d2、Pi-d3、Pi36、Pi37、Pik、Pik-m、Pik-p、Pi5、Pia、Pit、Pish、pi21、Pb1和Pi63等21个基因，并开发了针对Pita、Pib、Pik、Pikm、Pikp、Pi1、Pit、Pi5和Pi25等基因的功能特异性标记（Lei et al. 2013；Ma et al. 2013; 国家水稻数据中心：http://www.ricedata.cn/gene/）。这为通过分子育种手段快速、高效培育持久、广谱抗稻瘟病品种奠定了一定的物质基础。

水稻稻瘟病抗性基因Pi63是本实验室最近从云南地方粳稻品种羊毛谷（YMG）中克隆的一个高抗叶瘟和穗颈瘟的基因 (曾用名Piym2，参见专利号ZL 201210073815.3，发明名称：稻瘟病抗性基因Piym2及其应用)。该基因位于水稻第1染色体长臂的Pi63/Pish基因簇，编码一个典型的CC-NBS-LRR类抗性蛋白。它在进化上属于一个相对古老的基因，尚未应用于水稻育种实践。为了加快Pi63基因在育种中的应用进程，降低育种成本，开发出可以准确有效的鉴定该基因的功能性分子标记显得尤为重要。

发明内容

本发明的首要目的是提供鉴定稻瘟病抗性基因Pi63的功能特异性分子标记YRT3或YRT4。

本发明的另一个目的是提供利用所述稻瘟病抗性基因Pi63的功能性分子标记YRT3或YRT4鉴别或筛选含有稻瘟病抗性基因Pi63的水稻品种的方法。

本发明的另一个目的是提供稻瘟病抗性基因Pi63的功能性分子标记YRT3和YRT4的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

功能性分子标记YRT3是用引物对SEQ ID NO. 1和SEQ ID NO. 2从水稻基因组DNA中扩增出来的核苷酸序列，经特异限制性内切酶消化后电泳检测，与从特定水稻品种中扩增出来的稻瘟病抗性基因Pi63呈现一致的带型；