[发明专利]一种鉴定水稻稻瘟病抗性基因Pigm的KASP分子标记方法

说明书

本发明涉及一种鉴定水稻稻瘟病抗性基因Pigm的KASP分子标记方法，属于生物技术工程领域。根据谷梅4号与已测序籼、粳品种在Pigm位点Pigm‑R2基因起始密码子上游515bp处存在G‑C的碱基变异，设计KASP分子标记引物，对不同水稻材料的DNA进行荧光定量PCR扩增并判定其Pigm基因型。本发明方法不仅能快速、准确的鉴定水稻种质资源或育种群体中是否含有Pigm基因，而且能同时实现对较多样本材料的高通量检测。与常规分子标记技术相比具有更加快捷、高效的优点。因此，该分子标记方法在育种中能进一步提高对含Pigm抗病纯合基因型的选择效率，加快抗稻瘟病水稻品种的育种进程。

一、技术领域

本发明涉及一种鉴定水稻稻瘟病抗性基因Pigm的KASP分子标记方法，属于生物技术工程领域，专用含Pigm基因水稻抗稻瘟病种质资源的鉴定、筛选和品种选育。

二、背景技术

稻瘟病是由子囊菌(Magnaporthe oryzae(Hebert)Barr.，无性态Pyriculariaoryae Cav.)引起的一种真菌性病害，全球每年因稻瘟病造成的产量损失占水稻总产量的10～30％(Wilson R A et al.,Under pressure:investigating the biology of plantinfection by Magnaporthe oryzae,Nature Reviews Microbiology,2009,7(3):185-195)。在我国，稻瘟病每年均有不同程度的发生，年发生面积约为4.0×10⁶～6.0×10⁶hm²，损失稻谷6.0×10⁵～1.45×10⁶t，成为制约水稻生产的重要因素，也给粮食安全造成严重隐患(陆明红等，2014年稻瘟病重发原因分析与治理对策探讨，中国植保导刊，2015，35(6)：35-39)。目前，稻瘟病防治主要有两种方法，一是使用化学农药，这不仅会增加生产成本，而且对农产品和环境安全产生负面影响；二是发掘和利用抗性资源培育抗病品种。实践证明，利用品种抗性是最经济、安全、有效的途径。因此，稻瘟病抗性是品种审定过程中评价品种优劣的关键指标，也是水稻改良的重要目标。然而，稻瘟病菌具有丰富的遗传多样性和变异性，品种抗性极易丧失。如何选育具有广谱、持久抗性水稻品种一直是育种家关注的热点。

Pigm是来源于我国四川籼稻地方品种谷梅4号中的一个广谱、持久抗性基因。它对不同国家和地区收集的29个强致病菌株表现出高抗和免疫，其抗谱比同基因簇的Pi2、P40、Pi9、Piz、Pizt更广(Wu Y Y et al.,Development and evaluation of Near-isogeniclines with different blast resistance alleles at the Piz locus in japonicarice from the lower region of the Yangtze River,China,Plant Dis.2017,101(7):1283-1291)。相关研究表明，Pigm位点是一个包含13个NBS-LRR类抗病基因的基因簇，其中R6为Pigm位点的抗病基因(PigmR)，而R8为感病基因(PigmS)。PigmR自身可以形成同源二聚体，发挥广谱抗病功能，但导致千粒重降低；而受表观遗传调控的PigmS蛋白可以与PigmR竞争形成异源二聚体抑制PigmR介导的广谱抗病性，减缓了病原菌对PigmR的致病性进化，使其产生持久抗性，同时提高结实率，抵消千粒重降低对产量的影响(Deng Y W et al.,Epigenetic regulation of antagonistic receptors confers rice blast resistancewith yield balance,Science,2017,355(6328):962-965)。由于Pigm基因具有广谱、持久抗性且不影响产量的优点，因而在籼稻特别是杂交籼稻抗病改良已得到广泛利用，通过谷梅4号及其衍生品种选育出的不育系川谷A、中谷A、谷丰A、广抗13A及其杂交组合在生产中表现出良好的抗性。