专利名称：大白菜TuMV抗性基因retr02与等位基因Retr02、及其编码蛋白与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及基因工程领域，特别是涉及大白菜TuMV抗性基因retr02与等位基因Retr02、及其编码蛋白与应用。
背景技术：
大白菜起源于中国，是我国最重要的蔬菜作物之一。大白菜病毒病是大白菜三大病害之一，对大白菜生产具有极大威胁。该病各地普遍发生，在一些产区可造成严重减产甚至绝产。芜菁花叶病毒(TuMV)是侵染大白菜的主要病毒，北京地区以TUMV-C4株系为主。TuMV是ー种分布广且寄主范围很广的植物病毒，主要分布在温帯和热带地区。自1921年美国病毒学家Schultz首次在小白菜和芜菁中发现TuMV以来，至今已有43科318种双子叶植物(包括十字花科、菊科、藜科、豆科、石竹科等)及部分单子叶植物受到其侵染。TuMV对芸薹属植物的危害尤为严重，其危害性仅次于黄瓜花叶病毒(CMV)，是侵染蔬菜作物的第二大病毒。大白菜TuMV抗性遗传复杂，不同抗性材料表现出不同水平的抗性，利用抗病品种是非常有效的防治手段。1984年钮心恪选用不同大白菜抗性材料对FpF2和BC1群体进行抗性分析，表明大白菜对TuMV的抗性受2对相互独立的显性基因控制，植株只要具有其中I对基因就表现抗性。1983年Leung等报道大白菜对TuMV-Cl株系的抗性遗传受显性基因控制。1993年Yoon等选用对TuMV Cl C5株系均产生抗性的大白菜自交系0_2为抗病材料，研究发现TuMV的抗性遗传受2个隐性基因控制。而Suh等用两份TuMV抗性材料BP058和0-2与两份感病材料ssd31和B18来研究不同株系间的相互作用，指出单株系的抗性受I个或2个显性基因控制，当用混`合株系接种时，其抗性受2个以上主效基因和几个微效基因控制。1995年曹光亮等采用双列杂交设计结合配合力分析，发现白菜对TuMV的抗性为不完全显性。I12Yong Kim采用TuMV的K1、K2株系对大白菜抗病亲本(0-2)、感病亲本(SE，SS)及其F1. F2, BC群体进行抗病性鉴定，结果在组合SSX0-2中，抗性由2个显性基因控制；在组合SEX0-2中，抗性由显性单基因控制，这表明同一抗病材料在不同的遗传背景下对相同TuMV株系的抗性受感病亲本的控制。由以上研究可知,大白菜对TuMV抗性遗传比较复杂。目前，国内外已筛选了一系列的与TuMV抗性基因连锁的RAPD、AFLP、SSR、SCAR标记。Hughes等利用Q)N1株系接种油菜(Brassica napus)后,用BSA法筛选具有多态性的AFLP或SSR标记，得到了 I个与抗TuMV基因连锁的AFLP标记和6个SSR标记。_瑾琦筛选到2个与大白菜抗TuMV基因紧密连锁的RAPD标记(0PV181400和0PV18820)，其遗传距离分别为9. 15cM和15. 36cM。韩和平用大白菜抗病自交系Brp0058和感病自交系Brp0181杂交后代的F2分离群体为试验材料，采用BSA法筛选到2个与TuMV感病基因紧密连锁的AFLP分子标记，利用Mapmaker作图软件统计分析，其遗传距离分别为1. 15cM和8. 14cM，并将其转化为SCAR标记。王雪以甘蓝感病自交系01-16-5-7和抗病自交系20-2-5杂交后代的F2分离群体为试材，采用BSA法筛选到2个与TuMV感病基因紧密连锁的AFLP分子标记。高金萍以高抗TuMV的结球甘蓝自交不亲和系A21为父本，易感TuMV的结球甘蓝自交不亲和系1047为母本杂交后代的F2群体为试材，筛选到与抗病基因连锁的2个RAPD标记，并将其转化为SCAR标记。王美以高抗TuMV的大白菜普通白心株系91-12和高感TuMV的桔红心株系T12-19杂交所得的100个小孢子培养DH株系为作图群体。利用AFLP标记、RAPD标记和SSR标记构建大白菜分子遗传图谱，并在此基础上利用JoinMap3. 0对大白菜芜菁花叶病毒抗性基因进行了 QTLs定位。总之，当前国内外已经筛选了一系列的与TuMV抗性基因连锁的RAPD、AFLP、SSR和SCAR标记。但是，随着大白菜基因组测序项目的完成，开发出了大量的Indel标记,这些已有的连锁标记与Indel标记相比,不够稳定，比较复杂。迄今已发现的芸薹属抗TuMV基因主要集中在A基因组，少部分在C基因组(表
1)，而且位于C基因组的TuRB02基因具有数量性状的抗性特点。TuRBOl是在油菜品种‘Westar’中发现的显性基因，位于A基因组N6染色体上，该基因对生理小种I的分离具有抗性，几乎达到免疫级别，ELISA检测时也没有发现病毒。基因TuRBOlb与TuRBOl —样，位于Brassica napus的A基因组R6染色体上,但由于抗不同的生理小种,所以命名为TuRBOlb0 TuRB02为数量性状位点抗病基因，控制着感病的程度。TuRB03为单显性基因，对分离物CDNl的抗性为高抗。单显性基因TuRB04和TuRB05在swede品系165中被鉴定出来，TuRB04控制对ー些TuMV株系的抗性，而TuRB05控制对这些株系的坏死应答，限制病毒在植物整个组织中的传播。TuRB04对于TuRB05来说是上位基因，两个基因共同控制致病型1，3株系。Walsh等在大白菜品系BP058中定位了广谱性抗病基因，即retrOl(隐性基因)与ConTROl (显性基因)协同控制着作物对TuMV的抗性，主要是控制病斑的扩散，其中retrOl定位于R4，ConTR01定位于R8。曹必好等以甘蓝抗TuMV自交不亲和系84075和感TuMV自交不亲和系9797及其杂交的F2代分离群体为材料进行抗性鉴定，结果表明，84075的抗病基因对TuMV的抗性符合孟德尔遗传规律，抗性基因为单显性基因，并且克隆了抗TuMV相关基因(TuR2)，但未对其功能作进ー步 分析。表I芸薹属中TuMV抗性基因及其特征
权利要求
1.大白菜TuMV抗性基因retr02，其特征在于，核苷酸序列如SEQID NO.1所示。
2.权利要求1所述大白菜TuMV抗性基因retr02的等位基因Retr02，其特征在于，核苷酸序列如SEQ ID NO. 2所示。
3.权利要求1所述大白菜TuMV抗性基因retr02编码的蛋白，其为 1)由SEQID No. 6或SEQ ID No. 7所示的氨基酸序列组成的蛋白质，或 2)在SEQID No. 6或SEQ ID No. 7所示的氨基酸序列中经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等活性的由I)衍生的蛋白质。
4.权利要求2所述大白菜TuMV抗性基因retr02的等位基因Retr02编码的蛋白，其为 1)由SEQID No. 8所示的氨基酸序列组成的蛋白质，或 2)在SEQID No. 8所示的氨基酸序列中经取代、缺失或添加ー个或几个氨基酸且具有同等活性的由I)衍生的蛋白质。
5.含权利要求1或2所述基因的载体。
6.含有权利要求5所述载体的宿主。
7.含有权利要求1或2所述基因或其特异片段的转化植物细胞或转基因植物。
8.权利要求1或2所述基因在分子标记辅助培育抗TuMV植物中的应用。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述分子标记为表2中任ー对Indel标记 表2与retr02紧密连锁的多态性I ndel分子标记
10.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述分子标记为表CAPS标记A602G。
全文摘要
本发明提供大白菜TuMV抗性基因retr02，其核苷酸序列如SEQID NO.1所示。本发明提供大白菜TuMV抗性基因retr02的等位基因Retr02，其核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明还提供大白菜TuMV抗性基因retr02编码的蛋白及其等位基因Retr02编码的蛋白。本发明同时提供了编码TuMV抗性基因retr02和等位基因Retr02在分子标记辅助培育抗TuMV植物中的应用。
文档编号A01H5/00GK103060338SQ20121057993
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者孙日飞, 钱伟, 张淑江, 王晓武, 章时蕃, 李菲, 张慧, 武剑 申请人:中国农业科学院蔬菜花卉研究所