[发明专利]菠菜中的霜霉病抗性

说明书

本发明涉及命名为α‑WOLF 25的等位基因，其赋予对至少一种粉霜霉菠菜专化型小种(Peronospora farinosa f.sp.Spinacea race)的抗性，其中由所述等位基因编码的蛋白质是CC‑NBS‑LRR蛋白质，在其氨基酸序列中包含：a)在其N末端的基序“MAEIGYSVC”；b)基序“KWMCLR”；并且其中蛋白质的LRR结构域以增加的优先性顺序与SEQ ID No:5具有至少95％、96％、97％、98％、99％、100％的序列相似性。当存在于菠菜植物中时，所述等位基因赋予至少对粉霜霉菠菜专化型小种Pfs:8、Pfs15和Pfs:16的完全抗性，不赋予对Pfs:3的抗性。

发明领域

本发明涉及能够赋予菠菜植物针对一种或多种粉霜霉菠菜专化型小种(Peronospora farinosa f.sp.Spinaciae race)的抗性的基因。本发明还涉及菠菜植物、所述菠菜植物的繁殖材料、所述菠菜植物的细胞以及携带该基因的所述菠菜植物的种子。本发明进一步涉及生产携带该基因的菠菜植物的方法以及该基因在育种中赋予针对粉霜霉菠菜专化型抗性的用途。

发明背景

霜霉病(粉霜霉菠菜专化型)是菠菜种植者的主要威胁，因为其直接影响收获的叶。在菠菜中，霜霉病是由卵菌粉霜霉菠菜专化型(以前称为散展霜霉(P.effusa))引起的。感染使得叶子不适合销售和消费，因为其本身在表型上表现为老叶上的黄色病变，并且在叶背表面上可以观察到灰色真菌生长。感染可以非常迅速地传播，并且其可以在温室栽培和土壤栽培中发生。粉霜霉菠菜专化型孢子的形成和萌发的最适温度为9至12℃，并且被高相对湿度促进。当孢子沉积在潮湿的叶表面上时，它们可以容易地萌发和感染叶。真菌生长最适温度为8至20℃，相对湿度≥80％，并且感染后6至13天内可观察到菌丝生长。粉霜霉的卵孢子可以在土壤中存活长达3年，或作为菌丝体存在于种子或活植物中。

迄今为止，已正式鉴定和表征了17种菠菜霜霉病(Pfs)的致病小种，并且在田间观察到了许多新的候选物。粉霜霉菠菜专化型的17种正式认可的小种被命名为Pfs：1至Pfs：17(Irish等人Phtypathol.Vol.98pg.894-900,2008；Plantum NL(荷兰种子和幼小植物育种、组织培养、生产及贸易协会(Dutch association for breeding,tissue culture,production and trade of seed and young plants))新闻发布，“Benoeming van Pfs：14,een nieuwe fysio van valse meeldauw in spinazie”，2012年9月19日；Report JimCorrel(Univ.Arkansas)和Steven Koike(UC Cooperative Extension,MontereyCounty)，“Race Pfs：14-Another new race of the spinach downy mildew pathogen”，2012年9月18日；Plantum NL新闻发布，“Denomination of Pfs：15,a new race of downymildew in spinach”，2014年9月2日；Plantum NL新闻发布，“Denomination of Pfs：16,anew race of downy mildew in spinach,March 15,2016；Plantum NL新闻发布，Denomination of Pfs：17,a new race of downy mildew in spinach”,April 16,2018)。在1990年至2014年期间鉴定了小种4至16，而最近才鉴定了两种新的霜霉属(Peronospora)分离株(称为UA201519B和US1602)，其后来由国际霜霉工作组(IWGP)正式命名为Pfs：16和Pfs：17(Plantum NL(荷兰种子和幼小植物育种、组织培养、生产及贸易协会)新闻发布，“Denomination of Pfs：16,a new race of downy mildew in spinach”，2016年3月15日；Plantum NL新闻发布，Denomination of Pfs：17,a new race of downy mildew inspinach”，2018年4月16日。所有17种正式认可的Pfs小种可以从Department of PlantPathology,University of Arkansas,Fayetteville,AR 72701,USA,以及NAK Tuinbouw,Sotaweg 22,2371GD Roelofarendsveen,the Netherlands公开获得。