[发明专利]菰ZR1基因cDNA编码区核苷酸序列及其扩增引物

说明书

技术领域

本发明属于基因工程领域，具体涉及菰ZR1基因编码区、所编码的氨基酸和扩增引物。

背景技术

菰[Zizania lattfolia (Griseb.)]为宿根性多年生沼泽植物，系禾本科稻族菰属的一个种，广泛分布于亚洲东部的池塘、沼泽中。菰的生长习性与水稻有很多相似之处，被普遍称作野生稻。经国内外学者多年研究表明，菰具有现代水稻栽培品种所需要的许多优良性状。如不感稻瘟病、纹枯病和白叶枯病；茎秆粗壮、分蘖力强，耐低温和深水，灌浆成熟快；籽粒品质好，生物产量高等。菰的这些特性对于水稻的种质改良具有重大实际应用价值，是扩大和丰富水稻基因源的理想野生资源。因此，自1960年起便有学者进行菰与水稻有性杂交的尝试，以期选育适宜低洼地区种植的耐沤、耐涝性强的优良水稻品种。但由于菰与水稻在分类上为不同属，亲缘关系较远，有性杂交不亲和，使这些努力未能成功。1978年，通化农科院朴亨茂等利用特殊杂交法——“复态授粉法”获得一株“水稻—菰”可能的杂种。不过细胞学观察表明，该植株的染色体数目与母本水稻完全相同。尽管如此，该杂种自交后代性状变异深刻、类型丰富，多数数量性状改良效果明显，得到了部分形态、生育及经济性状方面有价值的材料。到目前为止，他们从这株“杂种”中经多年自交、选育，获得了一批优良品系，并培育出通31、通35，通36等系列新品种。此外，湖南农科院也成功地将菰核DNA转入水稻，并且获得了一个对纹枯病菌R. solani有很强抗性的转基因水稻品种4011（Zhan et al.，2001）。这些品系不仅为水稻育种提供了丰富的种质资源，同时也是进行基础理论研究十分有价值的材料。作为具备许多优良性状的野生品种，菰属植物有可能成为今后水稻分子育种的理想基因资源之一。然而，由于上述转菰基因水稻材料都是通过外源DNA直接导入技术获得的，被导入DNA缺乏标记基因，因而存在导入效率低、导入效果鉴定难度大及控制机制缺乏、目的性较差等问题，这可能是借助菰基因的水稻分子育种处于徘徊状态的原因之一。

为了加速菰基因对水稻育种的利用研究，本发明申请人直接利用GenBank公布的8条菰类抗病基因同源序列(resistance-gene analogs， RGA)（GenBank登录号：DQ239429～DQ239436）为模板，分别设计了一对特异性引物（YZ4P₁与YZ4P₂；FL1P₁与FL1P₂；FL10P₁与FL10P₂；FZ14P₁与FZ14P₂；XFL50P₁与XFL50P₂；YFL16P₁与YFL16P₂；YFL25P₁与YFL25P₂；YL18P₁与YL18P₂），采用克隆池PCR法筛选菰基因组TAC文库，利用FZ14P₁与FZ14P₂引物对（模板的GenBank登录号：DQ239432）通过三轮实验筛选到2个阳性克隆（宋成丽，2007；江绍玫，2009）。后来的酶切和PCR实验证明，上述的2个阳性克隆插入片段完全相同，因此被视为同一克隆。以FZ14P₁与FZ14P₂为引物，以该阳性克隆为模板的PCR产物被测序，得到了被命名为ZR1基因的保守区386bp的序列。ZR1基因很能是一个病程相关基因，它又是来自菰属植物的一个尚未被克隆的基因，其在水稻抗性育种方面的应用具有诱人的研究价值。

发明内容

本发明的目的在于，提供菰ZR1基因编码区，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明的另一个目的在于，提供由SEQ ID NO.1编码的蛋白质，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明还提供了获得上述菰ZR1基因编码区的扩增引物对SEQ ID NO:3 和SEQ ID NO:4，其特征在于：SEQ ID NO:3的核苷酸序列为ATGGAGACAATTCTAGCTGGTATC，SEQ ID NO:4的核苷酸序列为TCAGTGTGAAGAGGCATAGGTGG。