[发明专利]用于检测水稻抗褐飞虱Bph14基因的SNP分子标记及应用

说明书

本发明提供用于检测水稻抗褐飞虱基因Bph14的SNP分子标记及应用。本发明公开了与水稻抗褐飞虱基因Bph14共分离及扩增效果良好的SNP标记K_030513，该标记检测水稻第3号染色体35692898处(MSU7.0)碱基，多态性为C/G，基于KASP技术开发的标记K_030513引物序列如SEQ ID No.1‑3所示。本发明的SNP分子标记可用于检测Bph14基因位点为高特异性的位点，可便捷高效的用于鉴定水稻品种中是否含有Bph14基因。本发明提供的SNP分子标记的应用方法准确可靠，操作简便，适用于Bph14基因的鉴定及辅助选择育种。

技术领域

本发明涉及分子生物学技术领域，具体涉及水稻抗褐飞虱基因Bph14的SNP分子标记以及检测该分子标记的方法。

背景技术

水稻是我国的重要粮食作物。褐飞虱是一种水稻单食性害虫，通过口针吸食韧皮部汁液为害稻株，造成水稻生长缓慢、分蘖延迟、空瘪粒增加。褐飞虱还是草状丛矮病毒和齿叶矮缩病毒等一些水稻病毒的传播媒介，严重影响水稻的生产和安全。目前，对褐飞虱的防治主要依赖于化学防治，不但增加了生产成本和害虫的耐药性，而且污染环境，因此，利用寄主抗性培育抗褐飞虱品种被认为是防治其危害的有效途径。

到目前为止，已经鉴定和报道了至少34个抗褐飞虱基因位点，其中显性基因19个，隐性基因15个，已经定位的主效抗褐飞虱基因达28个，有4个抗性基因被克隆，分别是Bph3(Liu et al.2014)、Bph14(Du et al.2009)、Bph9(Zhao et al.2016)和Bph26(Ji etal.2016)。Huang等从带有药用野生稻背景的基因渗入系B5中鉴定了两个新的显性抗性基因，并运用RFLP技术，采用集团分离分析法将其中一个命名为Bph14(原名Qbp1)的基因定位于第3染色体的G1318和R1925之间，2个分子标记相距3.2cM。Bph14是水稻中第一个被克隆的抗虫基因，cDNA全长9576bp，包含有3个外显子，编码一个由1323个氨基酸组成的蛋白产物，产物为典型的CC-NB-LRR抗病蛋白结构。该基因同时抗生物型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，而没有携带Bph14的水稻品种台中1号则对褐飞虱敏感，褐飞虱接虫后表现为茎秆枯黄，叶片萎蔫，育性降低甚至整株死亡。王慧，2016；国家水稻数据中心)。

由于抗虫表型鉴定过程繁琐复杂，限制了水稻抗褐飞虱品种的育种效率，且利用常规育种手段往往难以有效地聚合不同的抗虫基因。开发与抗虫基因紧密连锁或共分离的分子标记，利用分子标记辅助选择(Marker-assisted selection，MAS)技术聚合一个或多个目的基因或QTL，从而选育持久抗性品种，延缓抗虫品种的退化年限和防止褐飞虱新生物型的发生。

传统的水稻抗虫育种是通过抗性鉴定对植株进行表型选择，耗费时间长，且易受环境条件的限制，鉴定结果容易造成误差，选择效率较低。利用分子标记辅助选择育种简单有效，可以降低育种成本，缩短选育周期，亦可进行有目的的多基因聚合，提高育种效率，带来巨大的社会经济效益。文献报道中主要利用的标记类型为SSR和InDel标记，在育种中存在多态率较低，差异较小的缺点。检测过程中使用的EB或聚炳烯酰胺易对环境造成污染、对人体产生危害。开发与抗褐飞虱基因Bph14共分离的特异性分子标记及建立高效、环境友好的相关检测体系，则对促进Bph14基因在商业化育种中的应用具有重要意义。基于KASP的基因分型方法是通过计算机记录并分析PCR过程中产生的荧光信号，实现对突变位点监测。检测结果与表现型一致性高；检测过程无需电泳，彻底杜绝了PCR产物的气溶胶污染和EB对环境的污染、甲醛对人体的危害。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于检测水稻抗褐飞虱基因Bph14的SNP分子标记及应用。