[发明专利]一个水稻稻瘟病抗性位点‘Pi-jx’及其Indel标记引物和育种应用

说明书

本发明公开了一个水稻稻瘟病抗性位点‘Pi‑jx’及其Indel标记引物和育种应用。该发明利用自然品种作为定位群体，通过全基因组关联分析的方法在水稻第12号染色体上定位到一个新的稻瘟病抗病遗传位点‘Pi‑jx’。在此基础上，利用基因组混合池Mutmap方法在抗病/感病品种F₂分离群体中进一步验证Pi‑jx位点的可靠性。最后，针对抗病位点附近基因组序列设计多态性Indel分子标记，通过分子标记辅助选择将Pi‑jx导入到感病品种中，提高受体亲本稻瘟病抗性。本发明Pi‑jx抗病位点的定位以及育种应用为培育稻瘟病广谱抗性品种提供了新的基因资源。

技术领域

本发明公开了一个水稻稻瘟病抗性位点‘Pi-jx’及其引物和育种应用,属于作物遗传育种技术领域。

背景技术

稻瘟病是威胁世界水稻安全生产的最主要真菌类病害之一，全球每年由稻瘟病引起的稻谷减产达10％-30％(Skamnioti and Gurr 2009)。我国近年来稻瘟病在西南、长江中下游和东北等稻作区持续大爆发，给我国水稻安全生产带来了巨大危害(Wu etal.2016)。利用抗病基因、培育抗病品种是防治此类病害最为经济有效的方法。目前水稻中已鉴定了数目众多的抗病基因，但不同抗病基因间抗性效应存在较大差异，大多数抗病基因抗谱较窄。目前，已报道的广谱抗病基因，仅有Pi1、Pi2、Pi5、Piz、Pi9、Pizt、Pi33和Pigm。但是在实际生产应用中由于稻瘟病菌生理小种多，致病性分化、变异频繁，利用单一抗性基因培育的抗病品种往往应用较短时间便会快速“丧失”抗性而成为感病品种，例如Piz基因座的Pigm、Pi2、Pi9、Pizt等基因在多年应用后，抗性呈逐年下降趋势。因此，如何快速鉴别新的抗病基因，对培育抗病品种、保障水稻安全生产具有重要现实意义和实践应用价值。

传统稻瘟病抗病位点的遗传鉴定是通过构建F₂、重组自交系等分离群体来定位目标基因，缺点是群体构建费时、作图精度低、成本高。GWAS是基于基因组测序的鉴定表型与基因型连锁关系的技术方法，可以直接利用自然群体快速定位目标基因，并且在高密度分子标记帮助下，可以直接鉴定功能基因突变位点，具有快速、高通量、精度高等优点。但是，GWAS定位结果存在一定假阳性问题，如何通过其他方法验证GWAS定位结果是需要考虑的关键技术问题。

本发明首次将GWAS和基因组混合池Mutmap定位技术集成在一起，在利用GWAS定位自然群体中的稻瘟病抗病位点后，通过基因组混合池Mutmap方法进一步验证该位点的真实抗病效用。此外，定位的抗病位点通过分子标记辅助选择的方法改良受体亲本抗性水平。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一个新的稻瘟病抗病位点‘Pi-jx’。

本发明的另一目的是提供该抗稻瘟病位点的应用。

本发明的又一目的是提供该抗稻瘟病位点的Indel标记引物及其应用。

本发明的目的可通过以下技术方案实现：

一个稻瘟病抗病位点‘Pi-jx’，该位点位于12号染色体的23.13-23.22Mb区间，LOD值＝9.34；其中-log(P)值最高的SNP物理位置在23,311,775bp处，-log(P)值为10.8，抗病基因型为“A”，感病基因型为“G”。

本发明所述的稻瘟病抗病位点‘Pi-jx’在抗稻瘟病分子辅助育种中的应用。

所述的应用，优选通过分子标记辅助选择的方法将稻瘟病抗病位点‘Pi-jx’抗病基因型导入到感病品种中，改良受体亲本的稻瘟病抗性。

本发明所述的稻瘟病抗病位点‘Pi-jx’的Indel标记引物在抗稻瘟病分子辅助育种中的应用。

本发明所述的稻瘟病抗病位点‘Pi-jx’的Indel标记引物在抗稻瘟病分子辅助育种中的应用。

一种快速定位水稻稻瘟病抗病位点的方法，包括以下步骤：