[发明专利]枳MLO型抗白粉病基因快速鉴定

说明书

技术领域

本发明是借助于枳测序全基因组序列，利用植物比较基因组学、遗传学、生物信息学和候选基因策略等方法快速鉴定枳白粉病基因，主要涉及到枳全基因组序列的下载，候选基因的鉴定，基因的比对，聚类等手段，进而鉴定出白粉病基因，属于植物生物技术科学领域。 

背景技术

枳（Poncirus trifoliata），又名铁篱寨、臭橘、枸橘李、枸橘、臭杞。属芸香科金桔属落叶灌木,在我国陕西、甘肃、河北、山东、江苏、浙江、湖南、广东等省份都有栽培，枳通体密布2cm左右的粗硬长刺,可随意整形,是理想的果园防护篱或庭院绿篱材料。圆球形果,有香气,泡茶、泡酒具有除风湿、顺气的功能。二至五年生苗木,可作为柑橘类的砧木,又可作绿篱,亦可作庭园观赏树种。生产上，枳树容易感染各类细菌、真菌、病毒性病害，其中白粉病是芸香科植物常见的一类真菌性病害，一旦感染此类病害，枳的叶片、嫩枝及幼果会逐渐形成白色的霉层，严重影响到了枳树的光合作用，进而影响枳树的生长发育。感染白粉病后，不仅使做为行道树、绿篱的枳的美观受到了影响，同时也使做为中药成分幼果、种子，叶片等得经济价值受到了影响。因此，有效地防治枳树白粉病害，是促进枳产业顺利发展、保障枳产业上新台阶的重要措施。近年来的研究表明，利用抗病基因选育抗病新品种是防治植物病害的一种有效手段。目前，将现代分子生物学技术应用于枳抗白粉病的研究，对抑制此类病害起着举足轻重的作用。 

MLO型抗病基因是植物特异的一类抗病基因。研究者最早发现MLO（Mildew resistance locus o）基因对白粉病抗性是始于1937-1938年，由德国人在埃塞俄比亚采集了很多品种的大麦，其中的两个株系对白粉病菌 (Blumeria graminis f. sp. hordei) 所有己知的生理小种都具有高效抗性。进一步研究表明，大麦中MLO基因的隐性突变mlo可以使大麦对几乎所有己知大麦白粉病菌的生理小种产生持久、广谱的抗性。最近，研究者发现很多植物的抗白粉病基因都是MLO型基因控制，如番茄，豌豆、拟南芥、蔷薇、辣椒、百脉根等等。因此挖掘植物中的MLO型抗病基因对植物抗白粉病育种具有重要的作用。 

目前，常用挖掘抗病基因常用的方法有图位克隆，转座子标签等方法。但是由于枳的基础研究不够深入，因此利用这些方法不仅时间长而且很难准确地克隆这些基因。因此，如何快速鉴定枳中的MLO型抗病基因将成为枳抗白粉病育种的重要前提。 

植物比较基因组学(Comparative Genomics)是基于基因组图谱和测序基础上，对已知的基因和基因组结构进行比较，来了解基因的功能、表达机理和物种进化的学科。利用模式植物基因组与其它植物基因组之间编码顺序上和结构上的同源性，克隆其他植物基因，揭示基因功能和分子机制，阐明物种进化关系及基因组的内在结构。本专利所采用的方法及思路：模式植物拟南芥基因组研究已经揭示了MLO型基因的功能，利用基因其顺序上的同源性克隆枳MLO型抗病基因，根据模式植物拟南芥实验系统上的优越性和已知MLO型抗病基因的特点，快速“捕捉”枳抗白粉病基因。近年来，枳基因组测序的完成为我们快速挖掘枳白粉病基因提供了条件。本专利介绍了以枳全基因组序列为前提，结合比较基因组学、遗传学、基因组学、生物信息学和候选基因策略等知识，快速挖掘白粉病基因。 

发明内容

技术问题  

本发明的目的是提供一种通过结合植物比较基因组学、植物遗传学、基因组学和生物信息学等知识，快速挖掘枳抗白粉病基因。其结果一方面可用于枳白粉病基因紧密连锁分子标记的开发，进行分子标记辅助选择育种，另一方面也为其他作物白粉病基因鉴定提供参考依据。

技术方案