水稻白葉枯病抗性基因Xa2的定位與克隆.pdf

1、水稻是世界上最重要的糧食作物之一，由水稻黃單胞桿菌(Xanthomonasoryzaepv.Oryzae,Xoo)引起的水稻白葉枯病是水稻最嚴(yán)重的細(xì)菌性病害，生產(chǎn)實(shí)踐表明控制水稻白葉枯病最經(jīng)濟(jì)有效的措施是培育抗病品種。目前已經(jīng)鑒定出約30個(gè)白葉枯病抗性基因，其中Xa21、Xa1、Xa26、Xa27、xa5和xa13得到分離和克隆。水稻白葉枯病抗性基因Xa2對(duì)日本菌系II具有專一抗性。在此之前，Yoshimuraeta1。(1994)將X

2、a2初步定位于水稻第四染色體，與Xa1連鎖且有2-16％的重組交換率。本研究的目的是將Xa2精細(xì)定位，并對(duì)定位區(qū)域內(nèi)與抗性相關(guān)的候選基因進(jìn)行遺傳和功能分析，主要結(jié)果如下： 1.構(gòu)建包含1101個(gè)單株的IR24/IRBB2F2群體，包含2769個(gè)單株的ZZA/IRBB2F2群體。利用ZZA/IRBB2F2群體中136個(gè)單株組成的隨機(jī)群體，構(gòu)建Xa2區(qū)域遺傳連鎖圖。利用120個(gè)Xa2區(qū)域的SSR標(biāo)記進(jìn)行了抗感親本多態(tài)性鑒定，發(fā)現(xiàn)其中

3、12個(gè)在IR24/IRBB2間具有多態(tài)性，20個(gè)在ZZA/IRBB2間具有多態(tài)性。利用具有多態(tài)性的SSR標(biāo)記將Xa2定位在HZR970-6與HZR645-2之間，共約200kb的距離。 2.對(duì)標(biāo)記HZR970-6與HZR645-2之間的DNA序列進(jìn)行分析，篩選含有與抗性有關(guān)保守結(jié)構(gòu)(如NBS,LRR,Kinase等)的基因。經(jīng)過篩選，共得到6個(gè)含有NBS-LRR結(jié)構(gòu)的候選基因，成簇分布在BAC克隆OSJNBb0085C12上，按

4、其在BAC克隆排列順序分別命名為RGA1、RGA5、RGA6、RGA7、RGA12和RGA14。 3.根據(jù)這6個(gè)基因序列分別設(shè)計(jì)跨內(nèi)含子的特異引物，從接種T7147后的IR24和IRBB2葉片中提取RNA，通過RT-PCR表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)RGA5在兩個(gè)親本中都表達(dá)，但RGA12僅在IRBB2中表達(dá)。將這2個(gè)基因確定為Xa2的候選基因。 4.對(duì)這2個(gè)侯選基因設(shè)計(jì)引物，進(jìn)行長片段擴(kuò)增，得到2個(gè)候選基因的全長序列，經(jīng)質(zhì)粒操作連接到