[发明专利]检测广谱抗稻瘟病基因PigmR的功能标记及其应用

说明书

本发明公开了用于广谱抗稻瘟病基因PigmR检测的功能标记及其应用。该标记包括引物对GMR‑3和/或引物对Actin1‑1，GMR‑3是根据PigmR基因内功能序列设计的，与PigmR基因完全共分离，能扩增出条带的样品即含有PigmR基因，其扩增产物大小为98 bp，不能扩增出产物，表明不携带PigmR基因；Actin1‑1用于排除样品、实验操作等过程中因PCR失败扩增不出PigmR基因产物引起的假阴性，其扩增产物大小为146 bp。本发明公开的标记和方法可以用于品种资源及杂交后代的基因检测，有利于加快抗稻瘟病育种进程。该方法准确性高、操作简单、检测效率高、成本低廉，具有很强的实用价值。

技术领域

本发明属于作物分子育种领域，具体涉及用于检测广谱抗稻瘟病基因PigmR的功能标记及其应用，尤其涉及用于检测来源于谷梅4号的PigmR基因的功能标记GMRA及其应用。

背景技术

稻瘟病是危害水稻生产的主要病害之一，选育抗稻瘟病水稻品种是解决稻瘟病危害最有效的途径。传统的水稻抗稻瘟病遗传育种是通过对植株进行稻瘟病自然诱发或人工接种的方式进行表型鉴定，人力物力投入大，且受外界因素影响大，鉴定结果往往存在较大误差。分子标记辅助选择是提高抗稻瘟病水稻育种效率的有效途径。

已有研究表明，Pigm基因簇对水稻稻瘟病具有广谱抗性，并在传统抗稻瘟病育种中已有应用。Pigm基因簇在不同品种或资源材料中的R基因拷贝数不同，例如，日本晴含有7个R基因(R1、R2、R3、R9、R10、R12和R13)，9311含有5个R基因(R1、R2、R3、R11和R12)，谷梅4号含有13个R基因(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12和R13)。在谷梅4号的Pigm基因簇中，R4、R6和R8能形成完整的转录产物。R6为抗病基因，是有功能的Pigm基因，称为PigmR，在日本晴、9311等大多数品种或种质中不存在等位基因；R4与PigmR基因在蛋白水平上存在4个氨基酸的差异，不具有功能，称为Pigm-R4；R8为感病基因，称为PigmS。PigmR基因对大多数稻瘟病小种均具有抗性，有很好的应用前景。然而，目前已经报道的针对PigmR基因的标记均为连锁标记，且遗传距离比较大，与PigmR基因交换概率较高，在分子标记辅助选择育种过程中容易丢失目标基因。功能标记是基于基因功能序列开发的，与目标基因完全共分离，能有效解决连锁标记的问题。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种检测广谱抗稻瘟病基因PigmR的功能标记。该标记由GMR-3(GMR-3F和GMR-3R)和/或Actin1-1(Actin1-1F和Actin1-1R)组成，其检测过程可在一个PCR反应中完成。GMR-3是根据PigmR基因内功能序列设计的，与PigmR基因完全共分离，能扩增出条带的样品即含有PigmR基因，其扩增产物大小为98bp；Actin1-1用于排除样品、实验操作等过程中假阴性，其扩增产物大小为146bp。样品中GMR-3和Actin1-1的扩增产物差异大，可以轻易在琼脂糖凝胶中分开。

本发明还要解决的技术问题是提供了检测广谱抗稻瘟病基因PigmR的功能标记的应用方法。

本发明最后要解决的技术问题是上述的功能标记在水稻育种中的应用。本发明公开的标记和方法可以用于品种资源检测及杂交后代的基因型检测，有利于加快抗稻瘟病育种进程。该方法准确性高、操作简单、检测效率高、成本低廉，具有很强的实用价值。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种检测广谱抗稻瘟病基因PigmR的功能标记，所述功能标记包括引物对GMR-3，所述引物对GMR-3包含GMR-3F和GMR-3R，

所述GMR-3F核苷酸序列为：5’-AGTTCTACTTACGGAGGAGC-3’，