[发明专利]水稻广谱抗稻瘟病基因Pigm的SNP标记开发和应用

说明书

本发明提供了一种水稻广谱抗稻瘟病基因Pigm的SNP标记开发和应用，包括与抗稻瘟病基因Pigm紧密连锁的SNP分子标记K_060508，该SNP标记检测水稻第6号染色体的第10421726位点处碱基为G或A，基于KASP技术开发的该SNP标记的引物组合为Primer X、Primer Y和Primer C。本发明利用KASP技术对与抗稻瘟病基因Pigm紧密连锁的SNP标记进行基因快速分型，可以高、中、低通量的应用在商业化分子育种中；同时开发SNP标记表型的选择效率达到100％，可在籼稻、粳稻等不同种质资源中快速、精准的检测广谱抗稻瘟病基因Pigm；可在育种早期进行前景的分子标记辅助选择，减小育种群体的大田种植规模，降低育种成本，加快育种进程。

技术领域

本发明涉及分子标记及作物育种领域，具体的，涉及水稻广谱抗稻瘟病基因Pigm的SNP标记开发和应用。

背景技术

由稻瘟病菌(Magnapothe oryzae)引起的稻瘟病是一种世界性的稻作病害，全球每年因稻瘟病造成的水稻产量损失可达11％～30％，长期实践表明，培育抗病品种(系)是目前防治稻瘟病最经济有效的措施。近几十年来，随着分子遗传学的发展，分子标记辅助选择在水稻抗病育种中发挥着举足轻重的作用，利用高效的分子标记辅助选择含有目标基因的单株进行杂交，能够精准进行目标性状的选育，且能减小选育群体大田种植规模，缩短育种年限，节约育种成本。

目前，通过遗传分析，在水稻中已经鉴定命名了约100个稻瘟病抗性基因，其中26个已经成功克隆(Liu et al.,2014)。Pigm基因与水稻叶瘟抗性相关，是广谱抗瘟基因，比公认的广谱抗性基因Pi1、Pi2、Pi3的抗谱更广，其供体谷梅4号对收集自不同地区和国家的30个强致病菌株中的29个表现高抗或免疫。Pigm定位在水稻第6号染色体标记C5483和C0428间70Kb区间内，与标记S29742、C24901、PC22705共分离，包含13个NBS-LRR类抗病基因的基因簇(Deng et al.,2006)，其中2个具有功能的为蛋白PigmR和PigmS。PigmS可以与PigmR竞争形成异源二聚体抑制PigmR介导的广谱抗病性，减小病原菌的进化选择压力，减缓了病原菌对PigmR的致病性进化，因此Pigm介导的抗病具有持久广谱性，是较为有潜力的稻瘟病抗性基因(Deng et al.,2017)。

此外，Pigm位于Pi2/9位点上，与Pi2、Pi9、Pi-zt、Piz、Pi50互为复等位基因，但是各自的基因序列及抗谱存在一定差异，要实现对Pigm的利用就需要精准的将Pigm与其它复等位基因区分开来。但目前检测Pigm所用的分子标记多为SSR、InDel或CAPS标记，这些标记不能有效将Pigm与其它复等位基因进行区分，且不能完全区分Pigm的供体和受体，检测结果易引起误判。此外，SSR、InDel或CAPS等标记的检测过程需要酶切、凝胶电泳等步骤，操作复杂，实验成本高，检测通量小，易对环境造成污染、对人体产生危害。开发Pigm特异性SNP分子标记及建立高通量、环保的检测体系，对促进Pigm在商业化育种中的应用具有重要意义。

发明内容

本发明公开了一种水稻广谱抗稻瘟病基因Pigm的分子标记及应用，所述分子标记是与广谱抗稻瘟基因Pigm紧密连锁的SNP标记，该标记基于KASP技术开发，可高通量检测水稻品种日本晴基因组第6号染色体的第10421726位碱基。本发明应用KASP技术对SNP分子标记进行基因分型，具有操作简便、成本低廉、检测周期短、标记稳定性好等优点，能精确的将Pigm与其他紧密连锁或等位的抗稻瘟病基因进行区分，且能在低世代群体中准确检测Pigm，提高育种效率，缩短育种年限，对改良水稻稻瘟病的抗性具有重要意义。