CN113186198A - 一种抗褐飞虱基因Bph41及其编码蛋白质和应用 - Google Patents

一种抗褐飞虱基因Bph41及其编码蛋白质和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113186198A
CN113186198A CN202110391033.3A CN202110391033A CN113186198A CN 113186198 A CN113186198 A CN 113186198A CN 202110391033 A CN202110391033 A CN 202110391033A CN 113186198 A CN113186198 A CN 113186198A
Authority
CN
China
Prior art keywords
brown planthopper
bph41
resistant gene
rice
gene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110391033.3A
Other languages
English (en)
Inventor
何光存
周聪
杜波
杨远柱
陈荣智
祝莉莉
秦鹏
王凯
邓钊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Hetaiqing Biotechnology Co ltd
Yuan Longping High Tech Agriculture Co ltd
Wuhan University WHU
Original Assignee
Wuhan Hetaiqing Biotechnology Co ltd
Yuan Longping High Tech Agriculture Co ltd
Wuhan University WHU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Hetaiqing Biotechnology Co ltd, Yuan Longping High Tech Agriculture Co ltd, Wuhan University WHU filed Critical Wuhan Hetaiqing Biotechnology Co ltd
Priority to CN202110391033.3A priority Critical patent/CN113186198A/zh
Publication of CN113186198A publication Critical patent/CN113186198A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/415Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from plants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6888Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
    • C12Q1/6895Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for plants, fungi or algae
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/13Plant traits
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156Polymorphic or mutational markers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)

Abstract

本发明涉及一种抗褐飞虱基因Bph41及其编码蛋白质和应用。所述抗褐飞虱基因Bph41包括如下任一所示的核苷酸序列:i)SEQ IDNO:1所示的核苷酸序列;或ii)SEQ ID No.1所示核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或几个核苷酸编码相同功能蛋白的核苷酸序列。本发明研究发现了一种抗褐飞虱基因Bph41,将该基因转入普通水稻品种中,可以显著提高水稻对于褐飞虱的抗性,从而减轻褐飞虱产生的危害,达到增产和稳产的目的。

Description

一种抗褐飞虱基因Bph41及其编码蛋白质和应用
技术领域
本发明涉及植物基因工程领域,尤其涉及一种抗褐飞虱基因Bph41及其编码蛋白质和应用。
背景技术
水稻是一种重要的粮食作物,世界上有超过一半的人以其为主食。由于水稻基因组精细遗传图和物理图谱已完成,其转基因技术相对容易,并且与其它禾本科作物基因组具有共线性,因而被视做模式植物。随着包括水稻在内的多种生物基因组测序的完成,人类开始进入后基因组时代。全面开展功能基因组研究已成为生命科学的前沿领域。因此水稻功能基因的研究对社会经济发展和生物学研究具有重大意义。
粮食安全问题,是全世界人民面临的挑战。50、60年代的矮化育种和70年代的杂交水稻培育两次科技革命使水稻产量大幅度提高。矮化高产水稻的推广导致飞虱为害开始严重起来。尤其是进入21世纪整个亚洲水稻产区飞虱爆发的频率和规模有逐渐扩大的趋势,目前已经成为了水稻生产上最大的威胁。
长期以来,褐飞虱的防治主要是依靠施用化学杀虫剂。由于褐飞虱爆发多发生在水稻成熟灌浆期,此时稻株长势旺盛,将杀虫剂施到稻株基部的操作非常困难。事实上由于化学杀虫剂的连年大量施用,褐飞虱抗药性成倍增加,使药剂防治的效果有限。同时使用化学杀虫剂防治褐飞虱,一方面增加了农民的生产成本,另一方面化学杀虫剂还造成对非目标生物的毒杀、对环境和粮食污染等环境和生态问题。
利用抗褐飞虱基因培育抗虫水稻品种是褐飞虱综合防治中最为经济有效的方法。国际水稻研究所(IRRI)的研究结果和东南亚的水稻生产实践证明,即使是只有中等抗性水平的水稻品种,也足以将褐飞虱的群体控制在造成危害的水平以下,不至于对水稻造成实际的危害和产量损失。因此,挖掘水稻抗褐飞虱基因并在水稻育种项目中应用是防治水稻褐飞虱的根本措施。
水稻抗褐飞虱基因的研究始于上世纪70年代初。至今已经在普通栽培稻和野生稻资源中鉴定和定位了三十多个水稻抗褐飞虱的主效抗虫基因(具体见Du等,2020.Currentunderstanding of the genomic,genetic,and molecular control of insectresistance in rice.Mol Breeding2020,40:24)。8个基因(Bph14,Bph26,Bph3,Bph29,Bph9,Bph18,Bph32和Bph6)已经被克隆,这些基因都是利用图位克隆法得到(Du et al.,2009;Tamura et al.2014;Liu et al.2014;Wang et al.2015b;Zhao et al.2016;Ji etal.2016;Ren et al.2016;Guo et al.2018)。
全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)最早应用于人类疾病的遗传分析。近年来,随着基因组技术的快速发展,特别是测序技术手段的提高,许多动植物的全基因组测序已经完成,GWAS成为研究作物复杂性状的有力工具。与传统的图位克隆发掘基因相比,关联分析法具有无需构建专门的作图群体、节省时间,可实现精细定位等优点。同时,GWAS突破了图位克隆法一般适合于较小基因组物种的局限,只需全基因组SNPs标记和表型性状即可。近几年,GWAS分析方法也得到较快的发展。我国科学家和国际同行的研究结果表明,GWAS方法在作物形态性状、生理性状和产量相关性状等方面均发掘到目的基因。例如,控制水稻抽穗天数的基因LOC_Os01g62780、控制水稻株高和穗长基因LOC_Os11g08410以及分蘖数基因NAL1(Yano等2016,Genome-wide association study usingwhole-genome sequencing rapidly identifies new genes influencing agronomictraits in rice.Nature Genetics,48:927-934),控制水稻粒型基因OsSPL13(Si等2016,OsSPL13 controls grain size in cultivated rice.Nature Genetics,48:447-456)。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题,本发明提供一种抗褐飞虱基因Bph41及其编码蛋白质和应用。将该基因转入普通水稻品种中,可以显著提高水稻对于褐飞虱的抗性。
第一方面,本发明提供一种抗褐飞虱基因Bph41,包括如下任一所示的核苷酸序列:
i)SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列;或
ii)SEQ ID No.1所示核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或几个核苷酸编码相同功能蛋白的核苷酸序列。
本发明进一步提供由所述抗褐飞虱基因Bph41编码得到的蛋白质,所述蛋白质包括如下任一所示的氨基酸序列:
i)如SEQ ID No.2所示的氨基酸序列;或
ii)SEQ ID No.2所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、***或缺失得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列。
本发明进一步提供检测所述抗褐飞虱基因Bph41的分子标记的引物对,所述引物对包括:
正向引物序列:5’-ATGGCGACGACGACCGGCAG-3’,
反向引物序列:5’-TCATAATAATGTACAAGAGAGTATAGC-3’。
进一步地,所述分子标记为rs4_11033430、rs4_11033910和rs4_11034040中的一种或多种;其中,rs4_11033430的多态性为C/G、rs4_11033910的多态性为T/C,rs4_11034040的多态性为A/C。
本发明进一步提供一种包含所述抗褐飞虱基因Bph41的生物材料,所述生物材料为载体、表达盒或转基因细胞中的一种或多种。
本发明进一步提供所述抗褐飞虱基因Bph41或其编码蛋白,或所述引物对,或所述生物材料在鉴定植物的褐飞虱抗性中的应用。
本发明进一步提供所述抗褐飞虱基因Bph41或其编码蛋白,或所述引物对,或所述生物材料在抗褐飞虱植物育种中的应用。
进一步地,所述应用为:将所述抗褐飞虱基因Bph41在所述植物中过表达,或将过表达抗褐飞虱基因Bph41的植物与其他植物杂交,培育抗褐飞虱株系。
进一步地,所述植物为水稻。
本发明进一步提供一种检测抗褐飞虱基因Bph41的方法,包括:
获得待测植物的基因组DNA,通过权利要求3所述引物对进行扩增;
若扩增结果中,rs4_11033430、rs4_11033910和rs4_11034040的碱基分别是C、T和A,则表明待测植物包含抗褐飞虱基因Bph41。
本发明具备如下有益效果:
(1)本发明利用全基因组关联性分析成功克隆了水稻抗褐飞虱基因Bph41。
(2)本发明克隆的Bph41基因具有明显的抗褐飞虱性能,这对全面理解水稻抗褐飞虱基因类型的多样性有重要意义。
(3)本发明提供的抗褐飞虱基因Bph41使水稻抗褐飞虱性能提高,通过遗传转化或杂交将Bph41应用于水稻育种中,可以改善水稻品种的抗褐飞虱性,从而减轻褐飞虱的为害,达到增产和稳产的目的。
(4)刺吸式昆虫是农业生产中的一大类虫害,抗褐飞虱基因Bph41克隆和抗褐飞虱功能证实,对于其他植物的抗刺吸式昆虫研究具有重要参考作用。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的1520份水稻品种进化树。
图2为本发明实施例1提供的1520份水稻品种抗褐飞虱鉴定结果;图中横坐标WG表示褐飞虱体重增加率,纵坐标表示水稻品种个数;虫源为褐飞虱生物型I。
图3为本发明实施例1提供的全基因组关联分析的曼哈顿图。
图4为本发明实施例提供的单倍型A和B对褐飞虱抗性结果。
图5为基本发明实施例提供的转基因水稻抗褐飞虱的鉴定结果。
图6为本发明实施例提供的根据Bph41基因组序列开发的功能性分子标记68-75示例。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1Bph41基因的克隆及分子标记开发
1.全基因组关联性分析
从中国农业科学院作物科学研究所取得1520份水稻品种,位于世界范围的74个国家,主要包括籼稻和粳稻,这些水稻品种的进化树如图1所示,其中不同灰度的区域代表不同亚群,不同的分支代表不同的类型。
本发明对1520份水稻品种进行了褐飞虱抗性测定,方法是测定褐飞虱雌成虫取食前和取食48小时后的体重,进而获得褐飞虱的体重增加率(WG)。对每个水稻品种,用12只褐飞虱的平均体重增加率来指示抗性水平。得到如图2所示结果,图示为褐飞虱取食1520水稻品种48小时的体重增加率直方图;图中横坐标WG表示褐飞虱体重增加率,纵坐标表示水稻品种个数;虫源为褐飞虱生物型I。结果显示:1520份水稻品种对褐飞虱的抗性水平呈现左偏态分布,即感虫品种远多于抗虫品种。
本发明进一步用Plink软件从3K水稻基因组数据(Li,Z.等,2014The 3,000ricegenomes project.GigaScience 3,7)提取出次要等位基因频率大于0.01、缺失率小于0.2的全基因组SNPs数据。用前7个主成分(Q)作为固定效应,每个个体间的亲缘矩阵(K)作为随机效应进行种群结构修正。利用EMMAX软件中的混合线性模型进行GWAS分析。用公式p=0.05/N(N为SNPs数目)确定全基因组显著性阈值。显著性p值阈值约为1.0×10-8。p值小于阈值(-log10(p)超过8)的SNP认为是显著SNP。显著SNP物理位置的上下游各150kb区域确定为显著区域,重叠的多个显著区域合并为一个显著区域。
2.确定候选基因
全基因组关联性分析分析得到如图3所示的结果,图3为为全基因组关联分析的曼哈顿图;每个点代表一个SNP标记与褐飞虱抗性的关联程度,p值越小(-log10(p)越大),与褐飞虱抗性关联程度越高;-log10(p)超过阈值8的位点认为是显著关联位点;第6号染色体0.8-1.57Mb是全基因组关联程度最高的区域,-log10(p)远超过阈值8;所用模型为EMMAX软件的混合线性模型。结果显示:第4号染色体存在一个显著区域10.48-12.47Mbp,说明该区域含有抗褐飞虱基因,作为候选区域。候选区域内的一个显著SNP rs4_11033430位于LOC_Os04g19750的外显子区并预测引起氨基酸改变。结合日本晴参考基因组基因功能注释信息(http://rice.plantbiology.msu.ed u/),LOC_Os04g19750编码一个F-box-LRR蛋白。拟南芥中的cpr30编码F-box蛋白并对丁香假单胞菌保持抗性(Gou et al,2019),LOC_Os04g19750是cpr30在水稻中的同源蛋白,作为候选基因。根据显著SNP rs4_11033430在1520份材料中的不同碱基形式,将1520份材料分成单倍型A和单倍型B,其中单倍型A有1470份材料,单倍型B有36份。单倍型B的材料对褐飞虱抗性显著高于单倍型A的材料(如图4所示,单倍型A的褐飞虱增重率(WG)显著高于单倍型B)。选择单倍型B中的G68作为扩增LOC_Os04g19750的材料。
3.获得Bph41全长DNA
以抗褐飞虱亲本G68叶片DNA为模板,根据日本晴参考基因组序列在NCBI上Primer-BLAST设计引物,扩增出涵盖候选基因的多段重叠的DNA序列,并拼接出涵盖该基因的基因组序列。根据拼接的基因组序列重新合成引物,扩增获得Bph41的全长DNA,其核苷酸序列如序列表SEQ ID NO.1所示。
4.抗褐飞虱基因Bph41分子标记
相比感性材料,Bph41外显子区域存在3个SNPs,这3个SNPs的物理位置分别是rs4_11033430、rs4_11033910和rs4_11034040。在抗性亲本中,rs4_11033430、rs4_11033910和rs4_11034040的碱基分别是C、T和A,即单倍型G68;在感性亲本中,3个SNPs的碱基分别是G、C和C,即单倍型Nipponbare。因此,分子标记即是用:
68-75标记引物:
正向引物序列ATGGCGACGACGACCGGCAG,如SEQ ID NO.3所示;
反向引物序列TCATAATAATGTACAAGAGAGTATAGC,如SEQ ID NO.4所示;
扩增水稻抗褐飞虱品种或者育种材料DNA,如果用引物68-75能够扩增出单倍型G68的扩增片段,标志着水稻抗褐飞虱基因Bph41的存在。因此,利用本发明提供的上述分子标记方法来鉴定Bph41抗性基因的存在具有非常高的效率,可以预测水稻植株的褐飞虱抗性,加快抗褐飞虱水稻品种育种进程。
实施例2Bph41基因的功能验证和应用
1.遗传转化载体的构建
Bph41基因过表达载体的构建。所用载体为pCXUN(由美国Ohio State University的王国梁教授提供),采用XcmI酶切pCXUN载体,将外源片段加A后可以直接连入。
采用PCR的方法直接扩增Bph41基因,经加A后连入载体。测序验证无误后,所得载体即为Bph41基因过表达载体,将其转入农杆菌EHA105中。挑取单克隆扩大培养,进行PCR验证无误后,加等体积的50%甘油混匀,-70℃保存备用。
2.遗传转化
采用农杆菌EHA105介导的遗传转化方法(Hiei等,1994,Efficienttransformation of rice(Oryza sativa L.)mediated by Agrobacterium and sequenceanalysis of the boundaries of the T-DNA.Plant Journal 6:271-282)将上述Bph41基因过表达载体导入褐飞虱感性的普通水稻品种Kasalath。
3.Bph41基因转基因功能验证
Bph41基因过表达转化载体获得阳性转基因植株20株。收获种子后,用T2代Bph41转基因植株,采用苗期集团法进行了抗虫鉴定。如图5所示,对转基因阳性株系8-2、11-12和8-9进行了抗褐飞虱鉴定。鉴定结果如图5所示,接入褐飞虱7天后,感虫对照品种Kasalath整株全部死亡,转基因阳性植株生长健康,无叶片受害,抗虫级别为2-4级,证实Bph41基因具有抗褐飞虱的功能。因此,抗褐飞虱基因Bph41可以在水稻中应用也可以在水稻种子中应用,培育具有抗褐飞虱性能的水稻品种。
实施例3分子标记的验证
1、材料和方法
1.1材料:抗褐飞虱亲本G68(含抗褐飞虱基因Bph41)、褐飞虱感性水稻品种日本晴(Nipponbare)及3K水稻中的549份品种。
分子标记引物:68-75,其核苷酸序列分别如SEQ ID No.3-4所示。
1.2方法
CTAB抽提法提取水稻样品基因组DNA。用引物68-75扩增样品DNA。50μl体系。50μl反应体系包括:2×Phanta Max Buffer,25.0μl;10mM dNTP,1.0μl;ddH2O,9.0μl;10μM引物,2.0μl;Phanta Max Super-F DNA Polymerase,1.0μl,和50ng DNA模板。扩增反应在Bioer PCR仪上进行:95℃3min;95℃15s,72℃60s,30个循环;72℃5min。68-75的扩增产物通过Sanger测序检测G68和Nipponbare在rs4_11033430、rs4_11033910和rs4_11034040碱基形式。3K水稻中的549份品种在rs4_11033430、rs4_11033910和rs4_11034040碱基通过软件Plink从3K水稻SNPs数据集提取。
2、结果:用上述方法,分别对水稻品种G68、Nipponbare进行扩增,以及提取549份品种的SNPs。结果表明,利用68-75分子标记引物在rs4_11033430、rs4_11033910和rs4_11034040能扩增出C、T和A的品种和549份水稻中提取出C、T和A的品种(单倍型G68)对褐飞虱均表现出抗虫性。而不能扩出或者提取出上述碱基的品种(单倍型Nipponbare)对褐飞虱均表现出感虫性(图6)。
由此说明,本发明提供的分子标记方法能够准确筛选出含有抗褐飞虱基因Bph41,从而大大提高育种效率。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
序列表
<110> 武汉大学 袁隆平农业高科技股份有限公司 武汉禾泰青生物科技有限公司
<120> 一种抗褐飞虱基因Bph41及其编码蛋白质和应用
<130> KHP211112399.9
<160> 4
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1461
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
atggcgacga cgaccggcag gcaccgacac gaccggctga gcgctctccc ggacggaata 60
ctagtgcgcg tcctctctca cctcggctcc gtcgacgcgg ctagcaccgc cgcgctgtcc 120
caccggtggc gccacatcca cgcagccgtc cccgtcgtcg acctcgtcga ccccgagagc 180
gaccagatct caagcgccat cgtcgccaag aactcggcgg cgcccatccg cacgctccgg 240
ctcgtcgatc tctggccgcc gcacgacgcg ctccaccagg cggtcgccac cgccaccgcc 300
gccggcctcc aggagttcga cgtcaagctc aggcacgggg actgctccaa ccgcaagctc 360
tgccccttcc gccgccaccc cgatgcctcc gccgacttcg acgactccat gcgcggctcg 420
ttcaccgcca cgccgccaca catcttccgg tgcgacacgc tgcgccgcct gcggctcacc 480
aacttccagc tcgacgtgcc ggagggcggc gtctccatgc cgtcgctgga gatcctctcc 540
ctcaagagga tcatggcgac gacggacgag gcggtgcagc agctcgtctc cggctgcccg 600
aacctcgccg acctgacgct ggagcagtgc cccagcgtgg cggacctcgt cgttgccagc 660
ccgcgcctcg agagcttcgc catgatctgc tgccacaacg ccgcccacgt cgtgctccac 720
acccaacgcc tccggacgct gcgctacaag ggcggccttc ccgccggcga gaacttcttg 780
atgatcgccg actgcaccaa cgtcctggcc atgacgatcg acatctgaga gagcctcgtc 840
gggaaatccg cccccgccgt cgtgcccatc acgaagctca tcacccggtg cgccagcctc 900
accttcctcc acctccacct ccgcccggcg atggcgtacc acagcggcgc cttcacgtgc 960
gccctccgcc accatcccca cctccggcag ctcgcgctca agggcctcct caaggacgac 1020
cagaccatcc gctcagtctc cacattgctc cgcaacacgc cggagctcga cgtgctctcg 1080
ctgttccctc tccgtcctca gcctgcaaag ccatactacc tcggcgtcga ctccgacgac 1140
gactacgact ccgaggagga ggaggaggag gaggacggcg gcgcctcgga tgataaccaa 1200
ggtgtgcgtg tgccgctgag cttgtgggag agcaacatcg agtgcttgca caagctgagg 1260
aagatcaaat tgcacaacta caaagggaag cccaacgaga gattgctcgc aaagtatctt 1320
ctatccaagg caacatcttt ggagcaattc ttcgttaccc taccagctaa aaccacggca 1380
gatcgtcaat tgaagttgac caacgagctt aaatactggc gtgccaacaa acgcgctata 1440
ctctcttgta cattattatg a 1461
<210> 2
<211> 485
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
Met Ala Thr Thr Thr Gly Arg His Arg His Asp Arg Leu Ser Ala Leu
1 5 10 15
Pro Asp Gly Ile Leu Val Arg Val Leu Ser His Leu Gly Ser Val Asp
20 25 30
Ala Ala Ser Thr Ala Ala Leu Ser His Arg Trp Arg His Ile His Ala
35 40 45
Ala Val Pro Val Val Asp Leu Val Asp Pro Glu Ser Asp Gln Ile Ser
50 55 60
Ser Ala Ile Val Ala Lys Asn Ser Ala Ala Pro Ile Arg Thr Leu Arg
65 70 75 80
Leu Val Asp Leu Trp Pro Pro His Asp Ala Leu His Gln Ala Val Ala
85 90 95
Thr Ala Thr Ala Ala Gly Leu Gln Glu Phe Asp Val Lys Leu Arg His
100 105 110
Gly Asp Cys Ser Asn Arg Lys Leu Cys Pro Phe Arg Arg His Pro Asp
115 120 125
Ala Ser Ala Asp Phe Asp Asp Ser Met Arg Gly Ser Phe Thr Ala Thr
130 135 140
Pro Pro His Ile Phe Arg Cys Asp Thr Leu Arg Arg Leu Arg Leu Thr
145 150 155 160
Asn Phe Gln Leu Asp Val Pro Glu Gly Gly Val Ser Met Pro Ser Leu
165 170 175
Glu Ile Leu Ser Leu Lys Arg Ile Met Ala Thr Thr Asp Glu Ala Val
180 185 190
Gln Gln Leu Val Ser Gly Cys Pro Asn Leu Ala Asp Leu Thr Leu Glu
195 200 205
Gln Cys Pro Ser Val Ala Asp Leu Val Val Ala Ser Pro Arg Leu Glu
210 215 220
Ser Phe Ala Met Ile Cys Cys His Asn Ala Ala His Val Val Leu His
225 230 235 240
Thr Gln Arg Leu Arg Thr Leu Arg Tyr Lys Gly Gly Leu Pro Ala Gly
245 250 255
Glu Asn Phe Leu Met Ile Ala Asp Cys Thr Asn Val Leu Ala Met Thr
260 265 270
Ile Asp Ile Glu Ser Leu Val Gly Lys Ser Ala Pro Ala Val Val Pro
275 280 285
Ile Thr Lys Leu Ile Thr Arg Cys Ala Ser Leu Thr Phe Leu His Leu
290 295 300
His Leu Arg Pro Ala Met Ala Tyr His Ser Gly Ala Phe Thr Cys Ala
305 310 315 320
Leu Arg His His Pro His Leu Arg Gln Leu Ala Leu Lys Gly Leu Leu
325 330 335
Lys Asp Asp Gln Thr Ile Arg Ser Val Ser Thr Leu Leu Arg Asn Thr
340 345 350
Pro Glu Leu Asp Val Leu Ser Leu Phe Pro Leu Arg Pro Gln Pro Ala
355 360 365
Lys Pro Tyr Tyr Leu Gly Val Asp Ser Asp Asp Asp Tyr Asp Ser Glu
370 375 380
Glu Glu Glu Glu Glu Glu Asp Gly Gly Ala Ser Asp Asp Asn Gln Gly
385 390 395 400
Val Arg Val Pro Leu Ser Leu Trp Glu Ser Asn Ile Glu Cys Leu His
405 410 415
Lys Leu Arg Lys Ile Lys Leu His Asn Tyr Lys Gly Lys Pro Asn Glu
420 425 430
Arg Leu Leu Ala Lys Tyr Leu Leu Ser Lys Ala Thr Ser Leu Glu Gln
435 440 445
Phe Phe Val Thr Leu Pro Ala Lys Thr Thr Ala Asp Arg Gln Leu Lys
450 455 460
Leu Thr Asn Glu Leu Lys Tyr Trp Arg Ala Asn Lys Arg Ala Ile Leu
465 470 475 480
Ser Cys Thr Leu Leu
485
<210> 3
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
atggcgacga cgaccggcag 20
<210> 4
<211> 27
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
tcataataat gtacaagaga gtatagc 27

Claims (10)

1.一种抗褐飞虱基因Bph41,其特征在于,包括如下任一所示的核苷酸序列:
i)SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列;或
ii)SEQ ID No.1所示核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或几个核苷酸编码相同功能蛋白的核苷酸序列。
2.一种蛋白质,其特征在于,所述蛋白质由权利要求1所述抗褐飞虱基因Bph41编码得到;所述蛋白质包括如下任一所示的氨基酸序列:
i)如SEQ ID No.2所示的氨基酸序列;或
ii)SEQ ID No.2所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、***或缺失得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列。
3.一种引物对,其特征在于,所述引物对用于检测如权利要求1所述的抗褐飞虱基因Bph41的分子标记;所述引物对包括:
正向引物序列:5’-ATGGCGACGACGACCGGCAG-3’,
反向引物序列:5’-TCATAATAATGTACAAGAGAGTATAGC-3’。
4.根据权利要求3所述的引物对,其特征在于,所述分子标记为rs4_11033430、rs4_11033910和rs4_11034040中的一种或多种;其中,rs4_11033430的多态性为C/G、rs4_11033910的多态性为T/C,rs4_11034040的多态性为A/C。
5.一种生物材料,其特征在于,所述生物材料包括如权利要求1所述的抗褐飞虱基因Bph41;所述生物材料为载体、表达盒或转基因细胞中的一种或多种。
6.权利要求1所述抗褐飞虱基因Bph41或其编码蛋白,或权利要求3或4所述引物对,或权利要求5所述生物材料在鉴定植物的褐飞虱抗性中的应用。
7.权利要求1所述抗褐飞虱基因Bph41或其编码蛋白,或权利要求3或4所述引物对,或权利要求5所述生物材料在抗褐飞虱植物育种中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述应用为:将所述抗褐飞虱基因Bph41在所述植物中过表达,或将过表达抗褐飞虱基因Bph41的植物与其他植物杂交,培育抗褐飞虱株系。
9.根据权利要求6-8任一项所述的应用,其特征在于,所述植物为水稻。
10.一种检测如权利要求1所述抗褐飞虱基因Bph41的方法,其特征在于,包括:
获得待测植物的基因组DNA,通过权利要求3所述引物对进行扩增;
若扩增结果中,rs4_11033430、rs4_11033910和rs4_11034040的碱基分别是C、T和A,则表明待测植物包含抗褐飞虱基因Bph41。
CN202110391033.3A 2021-04-12 2021-04-12 一种抗褐飞虱基因Bph41及其编码蛋白质和应用 Pending CN113186198A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110391033.3A CN113186198A (zh) 2021-04-12 2021-04-12 一种抗褐飞虱基因Bph41及其编码蛋白质和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110391033.3A CN113186198A (zh) 2021-04-12 2021-04-12 一种抗褐飞虱基因Bph41及其编码蛋白质和应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113186198A true CN113186198A (zh) 2021-07-30

Family

ID=76975522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110391033.3A Pending CN113186198A (zh) 2021-04-12 2021-04-12 一种抗褐飞虱基因Bph41及其编码蛋白质和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113186198A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114292951A (zh) * 2022-01-17 2022-04-08 广西壮族自治区农业科学院 与水稻抗褐飞虱主效基因bph41(t)连锁的InDel分子标记及其引物和应用
CN114540409A (zh) * 2022-02-14 2022-05-27 浙江大学 褐飞虱基因片段NlVgN在提高水稻抗虫性中的应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090127500A (ko) * 2008-06-09 2009-12-14 경희대학교 산학협력단 벼멸구 저항성 벼 품종을 선별하기 위한 마커
WO2016165243A1 (zh) * 2015-04-13 2016-10-20 武汉大学 水稻抗褐飞虱基因Bph6及其紧密连锁的分子标记
CN108504662A (zh) * 2018-05-24 2018-09-07 武汉大学 水稻抗褐飞虱基因Bph30及其紧密连锁的分子标记

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090127500A (ko) * 2008-06-09 2009-12-14 경희대학교 산학협력단 벼멸구 저항성 벼 품종을 선별하기 위한 마커
WO2016165243A1 (zh) * 2015-04-13 2016-10-20 武汉大学 水稻抗褐飞虱基因Bph6及其紧密连锁的分子标记
CN108504662A (zh) * 2018-05-24 2018-09-07 武汉大学 水稻抗褐飞虱基因Bph30及其紧密连锁的分子标记

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ENSEMBLPLANTS: "vcZ28QJS4、vcZ28QJSC及vcZ28QJSD", ENSEMBLPLANTS, 31 December 2015 (2015-12-31) *
NCBI: "XM_015779271", NCBI, 7 August 2018 (2018-08-07) *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114292951A (zh) * 2022-01-17 2022-04-08 广西壮族自治区农业科学院 与水稻抗褐飞虱主效基因bph41(t)连锁的InDel分子标记及其引物和应用
CN114292951B (zh) * 2022-01-17 2023-06-20 广西壮族自治区农业科学院 与水稻抗褐飞虱主效基因bph41(t)连锁的InDel分子标记及其引物和应用
CN114540409A (zh) * 2022-02-14 2022-05-27 浙江大学 褐飞虱基因片段NlVgN在提高水稻抗虫性中的应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110951748B (zh) 水稻抗褐飞虱基因Bph37、蛋白、载体、宿主细胞、分子标记、方法及应用
CN108504662B (zh) 水稻抗褐飞虱基因Bph30及其紧密连锁的分子标记
CN111235165B (zh) 一种百合的易感真菌基因LrWRKY-S1及其应用
CN113186198A (zh) 一种抗褐飞虱基因Bph41及其编码蛋白质和应用
CN106282201B (zh) 玉米转录因子ZmbHLH2及其应用
CN114805517B (zh) 大豆GmCOL2b基因在调控种子大小中的应用
CN101585870B (zh) 与植物耐热性相关的蛋白及其编码基因与应用
CN112813083B (zh) OsCIPK31基因及编码蛋白在调控水稻纹枯病抗性中的应用
CN107574171B (zh) 一种玉米抗盐主效qtl及其相关基因、分子标记和应用
CN110698550B (zh) 一种快速鉴定真梅/杏梅品系的分子检测方法
CN114807187B (zh) 一种乌拉尔图小麦类受体蛋白激酶基因TuRLK1及其应用
CN115873867B (zh) 一种抗稻瘟病基因Pi69及其编码蛋白与应用
CN105925587B (zh) 一个受低温响应的早期水稻叶绿体发育基因及其检测方法和应用
CN110407922B (zh) 水稻耐冷基因qSCT11及其应用
CN104356213A (zh) 稻瘟病菌无毒基因AvrPib及其应用
CN108611334A (zh) 桑树类糖原合成酶激酶基因及其检测和应用
CN105713910B (zh) 一个受温度调控水稻叶色基因及其检测方法和应用
CN110205325A (zh) 大豆VQ motif编码基因GmVQ58的应用
CN114369604B (zh) 一个玉米抗盐qtl基因及其应用
CN114164291B (zh) 水稻粒长基因gl10等位基因的应用
CN114807162B (zh) 一种提高水稻光合效率和产量的方法
CN112094940B (zh) 与黄瓜长下胚轴基因lh1连锁的Indel标记及其引物、试剂盒与应用
CN117551668B (zh) 一种水稻纹枯病菌效应蛋白基因RsIA_SSP6及其应用
CN112899292B (zh) 陆地棉株高调控基因GhGA20ox6及其用途
CN114790449B (zh) 钙依赖蛋白激酶基因GhCPK4在植物抗黄萎病中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination