[发明专利]一种水稻抗白叶枯病基因xa5的分子标记及其应用

说明书

本发明涉及植物生物技术领域，具体涉及一种水稻抗白叶枯病基因xa5的分子标记及其应用。本发明提供由如SEQ ID NO.1‑3所示的引物扩增得到的水稻抗白叶枯病基因xa5的分子标记以及包括SEQ ID NO.1‑3所示引物的xa5基因特异性引物组合。该标记实现了只需将简易提取的DNA样品通过简单的PCR和PAGE凝胶电泳检测即可完成对xa5的基因分型，预测水稻白叶枯病抗性，具有基因分型准确、成本更低廉、检测通量和检测效率更高等优势，为水稻抗白叶枯病新种质的筛选和xa5基因在种质资源抗性改良中的应用提供了高效的方法。

技术领域

本发明涉及植物生物技术领域，具体涉及一种水稻抗白叶枯病基因xa5的分子标记及其应用。

背景技术

水稻白叶枯病是一种严重的细菌性病害，它由革兰氏阴性菌黄单孢水稻变种(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)所引起，病菌通常从水孔或伤口侵入水稻，沿叶脉维管束产生灰白色病斑(翟文学,等.水稻白叶枯抗性基因的研究和分子育种.生物工程进展,1999,19(6):9-15.)。水稻遭受白叶枯病后，一般减产20％-30％，严重时达50％，甚至颗粒无收。

白叶枯病通常在潮湿和低洼地区较易发生，一般籼稻重于粳稻，双季晚稻重于双季早稻，单季中稻重于单季晚稻，粘稻重于糯稻(Gnanamanickam,et al.An overview ofbacterial blight disease of rice and strategies for its management.Curr SciIndia,1999,77(11):1435-1444；曾列先,等.水稻对白叶枯病强毒菌系V型菌的抗性研究.植物保护学报,1997,24(4):289-292.)。

鉴于水稻白叶枯病巨大的危害性，长久以来，众多科研工作者对该病进行了广泛的研究。目前普遍认为，发掘抗病基因并培育抗病新品种是控制水稻白叶枯病最经济有效的途径。截至目前，从不同水稻品种中已鉴定出数十个白叶枯病抗性基因，已被克隆的有9个，即Xa1、Xa3/Xa26、Xa4、xa5、Xa10、xa13、Xa21、Xa23和Xa27(国家水稻数据中心，http://www.ricedata.cn/index.htm)。

xa5位于水稻5号染色体，为隐性抗白叶枯病基因，同时对细菌性条斑病可能也具有抗性。xa5的cDNA全长906bp，包含3个外显子，编码一个由106个氨基酸组成的蛋白产物，该蛋白产物是一个转录因子IIA的γ亚基(TFIIAγ)。研究发现，xa5在抗病品种IRBB5和感病品种日本晴及IR24中有两个碱基的差异(编码区由碱基AG突变成TC)，导致IRBB5中的第39位的缬氨酸在日本晴及IR24中为谷氨酸。而该氨基酸位点刚好位于蛋白三维结构的表面，因此认为可能与蛋白的相互作用有关(Iyer,et al.The Rice Bacterial BlightResistance Gene xa5Encodes a Novel Form of Disease Resistance.MolecularPlant-Microbe Interactions,2004,17(12):1348-1354；Jiang,et al.Testifying therice bacterial blight resistance gene xa5 by genetic complementation andfurther analyzing xa5(Xa5)in comparison with its homolog TFIIAγ1.MolecularGenetics and Genomics,2006,275(4):354-366；Xie,et al.Toward the PositionalCloning of qBlsr5a,a QTL Underlying Resistance to Bacterial Leaf Streak,UsingOverlapping Sub-CSSLs in Rice.PLoS ONE,2014,9(4):e95751)。