稻瘟病抗性基因Piym2及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102604974A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102604974A(43)申请公布日2012.07.25(21)申请号201210073815.3A01H5/00(2006.01)(22)申请日2012.03.20(71)申请人中国农业科学院作物科学研究所地址100081北京市海淀区中关村南大街12号(72)发明人万建民雷财林马建程治军许兴涛王久林张欣郭秀平(74)专利代理机构北京知本村知识产权代理事务所11039代理人刘江良(51)Int.Cl.C12N15/54(2006.01)C12N9/12(2006.01)C12N15/63(2006.01)C12N15/11(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书77页页序列表序列表99页页附图附图44页页(54)发明名称稻瘟病抗性基因Piym2及其应用(57)摘要本发明公开了一种水稻稻瘟病抗性基因Piym2及其应用，提供了所述的水稻抗稻瘟病基因Piym2的核苷酸序列及其编码的蛋白质氨基酸序列，该基因属于CC-NBS-LRR抗性基因家族的成员。本发明还提供了用于扩增水稻抗稻瘟病基因Piym2的引物，以及该基因在转化水稻或其他植物培育抗病品种方面的应用。将本发明所述基因转入感病的植物，有助于产生新的抗病植物。特别是可以用杂交和转化方法在植物中累加多个抗病基因，而不会产生传统育种技术中伴随出现的基因组中连锁累赘问题，并且可以缩短育种时间，提高品种选育效率。CN1026497ACN102604974A权利要求书1/1页1.一种水稻稻瘟病抗性基因，其核苷酸序列如SEQIDNO.1所示。2.权利要求1所述的基因的cDNA。3.权利要求1所述的基因编码的蛋白质，其特征是：其氨基酸序列如SEQIDNO.2所示。4.含有权利要求1所述的基因或权利要求2所述的cDNA的表达盒。5.含有权利要求1所述的基因或权利要求2所述的cDNA的表达载体。6.一种制备抗稻瘟病的转基因水稻的方法，其特征在于，利用权利要求1所述基因或权利要求2所述的cDNA转化水稻，在转基因植株中选择出抗性增强的植株。7.获得权利要求1所述的基因的引物对，其正向引物如SEQIDNO.3所示，反向引物如SEQIDNO.4所示。2CN102604974A说明书1/7页稻瘟病抗性基因Piym2及其应用技术领域[0001]本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种水稻稻瘟病抗性基因Piym2的分离克隆与应用。背景技术[0002]水稻是世界上最重要的粮食作物之一，全世界一半以上的人口以稻米为主要粮食。稻瘟病是水稻最主要的病害之一，全球每年因稻瘟病造成的稻谷减产达10%～30%，严重时达30%～50%，甚至颗粒无收。在我国稻瘟病常年发生面积在380万亩左右，造成数亿公斤的稻谷损失，直接威胁着国家的粮食安全。[0003]培育和利用抗病品种一直被公认为最经济有效和环境友好的稻瘟病防治措施。但是，由于稻瘟病菌群体结构复杂，加之其致病性易于发生变异，一些潜在的或新产生的致病小种的迅速繁殖，一个抗病品种往往推广3-5年就发生感病化。广泛挖掘抗病资源，鉴定和克隆抗病基因，培育广谱、持久抗病新品种，是当前水稻抗稻瘟病病育种研究工作的当务之急。[0004]随着分子生物学的快速发展，迄今至少已有70多个水稻抗稻瘟病主效基因被分子定位，分别位于除第3染色体以外的11条水稻染色体上，其中2/3以上位于第6、11和12染色体，且成簇分布。在稻瘟病抗性基因克隆方面，正式报道的已有18个抗性基因，即Pib、Pita、Pi9、Pi2、Piz-t、Pi-d2、Pi-d3、Pi36、Pi37、Pik、Pik-m、Pik-p、Pi5、Pia、Pit、Pish、pi21、Pb1。除Pid2编码一个丝氨酸/苏氨酸受体类激酶，Pi21编码一个富含脯氨酸的蛋白，各自代表一种新的抗性基因类型外，其余的已克隆的16个基因全都属于NBS-LRR(Nucleotidebindingsite-Leucinerichrepeat)基因家族。[0005]Pib(Wangetal.,1999)是第一个被克隆的稻瘟病抗性基因，克隆自日本粳稻品种TohokuIL9，位于水稻第2染色体的长臂末端。它包含有4个内含子，全长cDNA由1个5'非翻译区(UTR)、1个的开放阅读框（ORF）和1个3'非翻译区等组成。Pib编码一个由1251个氨基酸组成的蛋白产物，属于典型的NBS-LRR类抗病基因。环境条件(如温度、光照等)的变化可影响Pib的表达。[0006]Pita(Bryanetal.,2000)克隆自日本粳稻品种Yashiro-Mochi，位于水稻第12染色体近着丝点区域。它包含2个外显子和1个的内含子，编码一个由928个氨基酸组成的