JP3386238B2 - Nucleic acid marker for rice blast resistance gene and rice blast resistance gene obtained by this marker - Google Patents
Nucleic acid marker for rice blast resistance gene and rice blast resistance gene obtained by this markerInfo
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- JP3386238B2 JP3386238B2 JP17931494A JP17931494A JP3386238B2 JP 3386238 B2 JP3386238 B2 JP 3386238B2 JP 17931494 A JP17931494 A JP 17931494A JP 17931494 A JP17931494 A JP 17931494A JP 3386238 B2 JP3386238 B2 JP 3386238B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、イネいもち病抵抗性
遺伝子の核酸マーカーと、この核酸マーカーによって得
られるイネいもち病抵抗性遺伝子に関するものである。
この発明の核酸マーカーによって標識することのできる
いもち病抵抗性遺伝子は、イネの優良品種の開発はもと
より、各種植物に導入可能な新しい抵抗性遺伝子を構築
するための研究材料、遺伝資源としても極めて有用であ
る。
【0002】
【従来の技術とその課題】植物の病原体に対する抵抗性
遺伝子は各種の植物と病原体との組み合わせで存在が知
られており、従来の育種でもその遺伝形質の導入が大き
な目標となってきた。その結果、これらの抵抗性遺伝子
を導入した多くの品種が作出されている。今後も、農薬
を用いない植物の生得的機能を生かした生物的防疫法と
して、健康や環境と調和しつつ、低コストの農業を可能
にする手法として世界中でますますその重要性は高まる
ものと考えられる。
【0003】特定の病原体に対する抵抗性遺伝子のう
ち、イネのいもち病に対する抵抗性遺伝子は日本で最初
に見出され、その後多数の遺伝子が存在することが知ら
れるようになったが、特に外国産のイネに由来する抵抗
性遺伝子は日本に存在するいもち病菌の多くに抵抗性を
示し、遺伝資源として高い有用性を有している。なかで
も、Pi−taおよびPi−ta 2 遺伝子はインド型イ
ネから見出されたいもち病抵抗性遺伝子であり、RAP
DやRFLPによる遺伝子のマッピングおよび近傍の核
酸マーカーの探索に適している。しかし、実際に有用品
種に取り入れられた例はまだ極めて少ない。
【0004】その理由としては、従来の育種法では優良
な品種の抵抗性遺伝子を他品種に導入するには何年にも
亘る戻し交配が必要であること、毎年多数の個体に病原
菌を接種する抵抗性検査を行なう必要があること等が挙
げられる。また、外国の病原体に対する抵抗性の検査
は、外国産の病原体の持込みが厳しく規制されているこ
とから、国内では不可能な場合も多い。
【0005】一方、近年の植物遺伝子操作技術の進歩に
よって、様々な遺伝子を同定し、単離し、さらにはベク
ターを用いてそれらは他の植物に導入することが可能に
なってきている。従って、植物の抵抗性遺伝子について
も、それを核酸の形で単離することができれば、遺伝子
工学の手法によりそれらを望みの品種に容易に導入する
ことが可能となり、抵抗性品種の育生に要する時間と労
力とを飛躍的に減少させることができるものと期待され
る。また抵抗性遺伝子がどのような機構で植物に抵抗性
を付与しているかを解明することも可能となり、さらに
新しい抵抗性遺伝子を構築するための基礎情報が得られ
る。このため、現在世界中で多数のグループが抵抗性遺
伝子の単離を試みているが、まだ成功した例は少ない。
これは、抵抗性遺伝子の生化学的実体が不明なために、
手掛りとなる情報が極めて限られているためである。
【0006】近年、遺伝子を単離する方法として、ポジ
ショナルクローニングと呼ばれる方法が注目されてい
る。この方法は、遺伝子地図上で近接した核酸のマーカ
ーを見い出して標識として用い、ゲノムDNAの全てを
断片化したライブラリーの中から、マーカーによって標
識される断片を選択し、標識に隣接するDNA配列の中
から目的とする遺伝子を単離するというものである。実
際にヒトの遺伝病の原因遺伝子の幾つかがこの手法によ
り単離されている。
【0007】植物ではこのポジショナルクローニングに
成功した例はまだ少ないが、イネは以下の理由によりこ
の方法に最も適した植物であると考えられる。すなわ
ち、(1)ゲノムサイズが主要作物の中で最も小さく、(2)
遺伝学的距離単位に対する物理的距離も極めて小さく、
(3)単離した遺伝子を細胞に導入して発現させるのも容
易であり、(4)これまでの育種の努力により多数のイン
ド型イネ由来の有用遺伝子が反復戻し交配により優良な
日本型イネに取込まれていることから、核酸の多型を標
識としてゲノム上での存在位置を絞り込むことが容易で
ある、等である。
【0008】このポジショナルクローニングで重要な鍵
となるのが、良好な近接マーカーが得られるか否かであ
る。イネのゲノムサイズと遺伝子地図とから、イネでは
遺伝子地図上の1センチモルガン(cM)の距離は核酸
ベースで100〜200kbに相当すると予想されてお
り、一方、酵母の人工染色体(YAC)を用いたライブ
ラリーでは平均200kb以上のゲノム断片を持ったク
ローンが得られている。従って、100kbすなわち
0.5〜1cM以下の距離に標識マーカーが得られれ
ば、イネのいもち病抵抗性遺伝子を目的とするポジショ
ナルクローニングの成功の可能性は極めて高いと考えら
れる。
【0009】また、このようなイネいもち病抵抗性遺伝
子の核酸マーカーは、戻し交配等により従来型の育種を
行なう場合にも、その抵抗性遺伝子の標識として用いれ
ば、抵抗性検定の労力と時間を大巾に低減するのにも役
立つと考えられる。この発明は以上の通りの事情に鑑み
てなされたものであり、イネいもち病抵抗性遺伝子をゲ
ノム上に標識する新しい核酸マーカーと、このマーカー
によって得られるイネいもち病抵抗性遺伝子を提供する
ことを目的としている。
【0010】この発明は、上記の課題を解決するものと
して、イネ第12染色体ゲノムDNAにおいて、イネR
FLPプローブXNpb289がハイブリダイスする位
置からイネRFLPプローブXNpb316がハイブリ
ダイズする位置までの領域をイネいもち病抵抗性遺伝子
Pi−ta 2 が存在するゲノム領域とすることを特徴と
するイネいもち病抵抗性遺伝子Pi−ta 2 のゲノム領
域特定方法を提供する。
【0011】以下、この発明についてさらに詳しく説明
する。この発明の方法に使用する核酸マーカーは、いも
ち病抵抗性遺伝子Pi−taまたはPi−ta 2 を持つ
複数の異なるイネ品種のゲノムDNAと、いもち病抵抗
性遺伝子を持たないイネ品種のゲノムDNAを互いに比
較し、いもち病抵抗性遺伝子を持つ品種にのみ共通して
存在し、かついもち病抵抗性遺伝子の近傍(2.0cM
以内:約200〜400kb以下)に位置する特異的は
DNA配列を同定することにより得られる。
【0012】ゲノムDNAの比較は、たとえばいもち病
抵抗性遺伝子を有するインド型イネ品種(供与親)と、
この遺伝子を持たない日本型イネ品種(戻し親)、およ
び供与親に戻し親を繰り返し交配して得られた準同質遺
伝子系統群のイネ品種の間で行なうことができる。さら
にこの発明の核酸マーカーは、イネのゲノムDNAの断
片から得られたRFLPプローブのいずれかとハイブリ
ダイズさせることにより検出できる。すなわち、この発
明においては、試験の対象となるイネ個体のゲノムDN
Aを任意の制限酵素で切断し、得られたDNA断片をゲ
ル電気泳動したのち、RFLPプローブをハイブリダイ
ズさせることによって核酸マーカーを同定することがで
きる。
【0013】このようにして得ることのできるこの発明
の核酸マーカーは、イネのゲノムDNAのインド型イネ
由来領域と日本型イネ由来領域とをRFLPにより示す
ことができ、かつ、いもち病抵抗性遺伝子Pi−taま
たはPi−ta 2 から2cM以内の近距離に位置し、い
もち病抵抗性遺伝子またはその関連遺伝子群の良好な標
識マーカーとして機能する。
【0014】以下、実施例および試験例を示して、この
発明をさらに詳しく説明する。
【0015】
【実施例】
実施例1
イネのいもち病抵抗性遺伝子Pi−ta 2 の核酸マーカ
ーを同定した。
(1)材料の調整
(a)DNA抽出液
下記の抽出液をそれぞれ公知の方法で調整した。
【0016】 イネのライブラリーを含む大腸菌のプ
ラスミドDNA
いもち病抵抗性遺伝子を持つイネ品種(供与親)の
DNA
いもち病抵抗性遺伝子を持たない日本型イネ品種
(戻し親)のDNA
供与親に戻し親を繰り返し交配して得られた雑種イ
ネ品種(準同質遺伝子系統)のDNA
(b)RFLPプローブ
斉藤ら(Jpn.J.Breed., vol 41,665−67
0,1991)によって特定化されているイネ第12染
色体上のRFLPプローブを用いた。
(2)DNA断片とRFLPプローブとのハイブリダイ
ゼーション
(a)のDNA抽出液〜について、各々のゲノムD
NA2〜3μgを任意の制限酵素(表1参照)で断片化
し、1×TAEバッファー0.7〜1%アガロースの3
〜5×1mmのゲルスロットに添加し、5V/cmの電
位勾配で約4時間電気泳動した。次いで、泳動ゲルから
公知の方法でナイロンメンブレンにDNAを転写し、ブ
ロットした。一方、上記(b)のRFLPプローブを公
知の方法(例えば、ランダムプライマー法等)により32
Pまたはペルオキシダーゼで標識し、サザンハイブリダ
イゼーション法によって、メンブレンに固定したDNA
と互いの相補性をもとに特異的に結合させ、X線フィル
ムに露光させて結合したDNAバンドを検出した。
(3)核酸マーカーの同定
上記(1)−(a)のDNA抽出液、,のDNA
断片について、RFLPプローブと結合したDNAバン
ドを比較し、いもち病抵抗性遺伝子Pi−ta 2 を有す
るDNA,に存在し、かつ遺伝子Pi−ta 2 を持
たないDNAに存在しないバンドをマークして、これ
らのなかから、F2 分析により遺伝子Pi−ta 2 から
2.0cM以内の距離に位置するDNAバンドを選出
し、それらのバンドを遺伝子Pi−ta 2 の核酸マーカ
ーとして同定した。
【0017】表1には、以上のようなPi−ta 2 近傍
の核酸マーカーにハイブリダイズしたRFLPプローブ
の種類と、そのサイズおよびゲノムDNAの切断に用い
た制限酵素を示した。
【0018】
【表1】
また、これらのマーカーは、イネのゲノムライブラリー
においても、それが遺伝子Pi−ta 2 を有するイネ品
種由来のものである場合にはPi−ta2 の良好なマー
カーとして用いられることを確認した。
【0019】次にこれらの核酸マーカーの特性を調べる
ために行った試験例を示す。
試験例1
実施例1で得た核酸マーカーについて、いもち病抵抗性
遺伝子をインド型イネから反復戻し交配により導入した
準同質遺伝子系統(NILS )におけるその挙動を試験
した。
【0020】インド型イネに由来するPi−ta 2 およ
びPi−ta遺伝子は同一遺伝子座を占めることが知ら
れており、それぞれ図1で示したような反復戻し交配に
より4つと3つの系統に導入されている。これらの供与
親、戻し親および得られた準同質遺伝子系統群におい
て、Pi−ta 2 近傍のRFLPを調べ、どの染色体の
部分がインド型から導入されたかを明らかにした。
【0021】図1で示された品種群の各々からDNAを
抽出し、表1のRFLPプローブを用いてサザンブロッ
トを行ない、インド型か日本型かでどの核酸マーカーの
部分がそれぞれの準同質遺伝子系統でインド型の供与親
の染色体を受継いでいるかを調べた(図2)。その結
果、Pi−ta 2 の染色体地図上の位置は、図2の斜線
で示した範囲であると推定された。
試験例2
いもち病抵抗性遺伝子Pi−ta 2 のRELP地図上で
の位置を決定するためF2 分析を行なった。
【0022】いもち病抵抗性遺伝子Pi−ta 2 を持つ
品種PiNo.4とこれを持たない品種農林22号との
間で交配を行い、多数の雑種第2代(F2 )を得た。こ
のF 2 でいもち病抵抗性遺伝子Pi−ta 2 と核酸マー
カーとの間の組換え率を求め、両者の間の遺伝的距離を
求める実験を行った。F2 の種子約400粒を接種し、
約5葉期になったところでいもち病菌株北1の分生胞子
の1×105 /mlの濃度の懸濁液を葉に噴霧接種し、
25℃100%相対湿度下に24時間置いた後温室に戻
して接種後7日目に病斑の有無で各個体の抵抗性・感受
性の判定を行った。
【0023】ここで、感受性と判定された84個体につ
いてそれぞれからDNAを抽出し、実施例と同様の方法
でRFLPプローブを用いてササンハイブリダイゼーシ
ョンを行ない、各プローブがインド型か日本型かの検定
を行った。その結果、XNpb088および316とハ
イブリリダイズした核酸マーカーでは組換えは見出され
ず、抵抗性遺伝子とのあいだの遺伝学的距離は0.6c
M以下とみなされた。この距離は、ゲノムDNA上では
約60〜120kb以下の距離に相当し、酵母の人工染
色体(YAC)では200〜300kbのゲノム断片が
容易に得られることを考えると、極めて近い距離であ
り、ポジショナルクローニングも充分可能な距離であ
る。また、他のRFLPプローブにハイブリダイズした
核酸マーカーも、それらのRFLPが地図上では2.0
cM以内の距離に位置することから、Pi−ta 2 遺伝
子に対する良好なマーカーとして機能することが示唆さ
れる(図3)。
【0024】なお、F2 分析において感受性個体のみを
用いたのは、病斑の出ない個体の中には噴霧接種が充分
に行われず、見掛け上抵抗性になるような感受性個体が
出るおそれがあるためで、この逆に抵抗性個体に多数の
病斑の出る可能性は極めて小さい。従って、こうするこ
とにより検定の精度が良くなるためである。また、抵抗
性遺伝子は優性なので感受性個体はPi−ta 2 および
Pi−ta遺伝子座において日本型の劣性ホモとなって
いる。その近傍のマーカーの電気泳動のバンドパターン
は共に日本型であることが期待されるが、組換えにより
2つの相同染色体のどちらか1つでインド型になってい
てもこれを検出することは容易である。従って、個体数
の2倍の染色体での組換えを検出することができるの
で、組換え率の測定にも効率が2倍となる。この2つの
利点は組換え率が極めて低い2つの遺伝子間の距離を求
めるためには非常に重要である。
【0025】以上の試験例1、2の結果から、実施例1
で得た核酸マーカーは、いもち病抵抗性遺伝子Pi−t
aおよびPi−ta 2 から遺伝子地図上で0〜2.0c
Mの距離に位置し、遺伝子Pi−taおよびPi−ta
2 に対する良好な標識マーカーであることが確認され
た。
【0026】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、イネいもち病抵抗性遺伝子Pi−ta 2 またはP
i−taに対する良好な核酸マーカーが提供される。こ
の核酸マーカーによって、各種のイネからいもち病抵抗
性遺伝子およびその関連遺伝子群を容易に単離すること
が可能となり、優良品種の開発、育種が促進される。ま
たイネの抵抗性検定も容易に行なうことが可能となる。
新しい抵抗性遺伝子を構築するための途も拓ける。
【0027】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0001]
This invention relates to rice blast resistance
Gene nucleic acid marker and the nucleic acid marker
Rice blast resistance gene.
It can be labeled with the nucleic acid marker of the present invention.
The rice blast resistance gene was originally developed from rice varieties
A new resistance gene that can be introduced into various plants
It is extremely useful as research material and genetic resources for
You.
[0002]
2. Description of the Related Art Resistance of plants to pathogens
Genes are known to exist in combinations of various plants and pathogens
The introduction of the genetic trait is large even in conventional breeding.
Has become a goal. As a result, these resistance genes
Numerous varieties have been produced. Going forward, pesticides
Biological Control Law Utilizing the Innate Function of Plants without Ethanol
To enable low-cost agriculture while harmonizing with health and the environment
Is increasingly important around the world
It is considered something.
[0003] Genes resistant to specific pathogens
The first rice blast resistance gene in Japan
And subsequently found that a large number of genes were present.
Resistance, especially from foreign rice
Sex genes are resistant to many blast fungi in Japan
It has high utility as a genetic resource. in
Also,Pi-taandPi-ta TwoThe gene is Indian type
And a rice blast resistance gene found in
Gene mapping by D and RFLP and nearby nuclei
Suitable for searching for acid markers. But actually useful
Very few examples have been incorporated into the species.
[0004] The reason is that the conventional breeding method is excellent.
Years to introduce resistance genes from different varieties into other varieties
Need for extensive backcrossing
It is necessary to conduct a resistance test to inoculate bacteria.
I can do it. Testing for resistance to foreign pathogens
Is that the import of foreign pathogens is strictly regulated.
Therefore, it is often impossible in Japan.
On the other hand, recent advances in plant genetic engineering technology
Therefore, various genes can be identified, isolated, and
They can be introduced into other plants
It has become to. Therefore, for the plant resistance gene,
Even if it can be isolated in the form of nucleic acids,
Easily introduce them into desired varieties by engineering techniques
Time and labor required to grow resistant varieties
Is expected to be able to dramatically reduce power
You. What is the mechanism by which the resistance gene is resistant to plants?
It is also possible to clarify whether
Provides basic information for constructing new resistance genes
You. For this reason, many groups around the world are now resistant
Attempts have been made to isolate the gene, but few have been successful.
This is because the biochemical identity of the resistance gene is unknown,
This is because the clue information is extremely limited.
[0006] In recent years, positive methods have been used to isolate genes.
A method called so-called cloning has attracted attention.
You. This method uses markers for nucleic acids in close proximity on a genetic map.
And use it as a label to remove all of the genomic DNA
Markers from the fragmented library
Select the fragment to be identified and place it in the DNA sequence adjacent to the label.
From a target gene. Real
In this case, some of the genes responsible for human genetic diseases
Has been isolated.
In plants, this positional cloning
Although there have been few successful cases, rice is
Is considered to be the most suitable plant for this method. Sand
(1) Genome size is the smallest among major crops, (2)
The physical distance to the genetic distance unit is also very small,
(3) It is also possible to introduce and express the isolated gene into cells.
(4) Many breeding efforts have been
Useful gene derived from rice is superior by repeated backcrossing
Since it is incorporated into Japanese rice,
It is easy to narrow down the location on the genome as knowledge
Yes, etc.
An important key in this positional cloning
Is whether or not a good proximity marker can be obtained.
You. From rice genome size and genetic map, rice
1 centiMorgan (cM) distance on genetic map is nucleic acid
It is expected to be equivalent to 100-200 kb on a base
On the other hand, live using artificial chromosome (YAC) of yeast
In the rally, quarries with an average of 200 kb or more
A loan has been obtained. Therefore, 100 kb,
A marker marker can be obtained at a distance of 0.5 to 1 cM or less.
For example, a position targeting the rice blast resistance gene
Potential success of null cloning seems to be extremely high
It is.
[0009] In addition, the inheritance of rice blast resistance
Nucleic acid markers for offspring can be
Used as a marker for the resistance gene.
Can greatly reduce the labor and time of resistance testing.
It is thought to stand. The present invention has been made in view of the circumstances described above.
The rice blast resistance gene was
New nucleic acid marker to be labeled on the nom and this marker
The rice blast resistance gene obtained by
It is intended to be.
[0010] The present invention is to solve the above problems.
In rice chromosome 12 genomic DNA, rice R
The position where the FLP probe XNpb289 hybridizes
The rice RFLP probe XNpb316 hybridizes from the
The region up to the soybean position is the rice blast resistance gene
Pi-ta Two Is a genomic region where
Rice blast resistance genePi-ta Two Genome region of
Provide an area identification method.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
I do. The nucleic acid marker used in the method of the present invention is potato
Disease resistance genePi-taOrPi-ta Two have
Genomic DNA of several different rice varieties and blast resistance
Genomic DNA of rice varieties without sex genes
In comparison, only varieties with the blast resistance gene
Present and in the vicinity of the blast resistance gene (2.0 cM
Within: about 200-400 kb or less)
Obtained by identifying the DNA sequence.
[0012] The comparison of genomic DNA, for example,
An Indian rice cultivar having a resistance gene (donor parent);
Japanese rice varieties without this gene (return parent), and
Quasi-homogeneous material obtained by repeated mating of the return parent to the donor parent
It can be carried out between rice varieties of the gene lineage group. Further
In addition, the nucleic acid marker of the present invention is used for cutting rice genomic DNA.
Hybridize with any of the RFLP probes obtained from the pieces
It can be detected by soybean. That is,
In Ming, the genomic DN of the rice plant to be tested
A is cleaved with any restriction enzyme, and the resulting DNA fragment is
After electrophoresis, hybridize the RFLP probe
Can be used to identify nucleic acid markers.
Wear.
[0013] The present invention thus obtained
Is a rice genomic DNA of the Indian rice
Derived regions and regions derived from Japanese rice are indicated by RFLP
Blast resistance genePi-taMa
OrPi-ta TwoLocated within 2 cM from
A good marker for the rice blast resistance gene or related genes
Functions as a perception marker.
Hereinafter, examples and test examples will be described.
The invention will be described in more detail.
[0015]
【Example】
Example 1
Rice blast resistance genePi-ta TwoNucleic acid markers
Was identified.
(1) Material adjustment
(A) DNA extract
The following extracts were each prepared by a known method.
E. coli plants containing rice libraries
Rasmid DNA
Rice varieties (donor parents) with the blast resistance gene
DNA
Japanese rice varieties without blast resistance gene
(Back parent) DNA
A hybrid obtained by repeatedly mating the returning parent to the donor parent
DNA of Nematode (near isogenic line)
(B) RFLP probe
Saito et al. (Jpn. J. Breed., Vol 41, 665-67)
0, 1991)
An RFLP probe on the chromosome was used.
(2) Hybridization of DNA fragment and RFLP probe
Zation
Regarding the DNA extract (a) ~, each genome D
Fragmentation of 2-3 μg of NA with any restriction enzyme (see Table 1)
And 1 × TAE buffer 0.7-1% agarose 3
55 × 1 mm gel slot, 5 V / cm
Electrophoresis was performed for about 4 hours on a gradient. Then, from the running gel
Transfer the DNA to a nylon membrane by a known method,
Lot. On the other hand, the RFLP probe of (b)
By a known method (for example, the random primer method)32
Labeled with P or peroxidase, Southern hybrid
DNA immobilized on a membrane by the isomerization method
Specific binding based on the complementarity of
Exposure to DNA detected the bound DNA band.
(3) Identification of nucleic acid markers
DNA of the above (1)-(a) DNA extract,
For the fragment, the DNA band bound to the RFLP probe
Blast resistance genePi-ta TwoHave
DNA and DNAPi-ta TwoHave
Mark bands that are not present in the DNA
From among them, FTwoAnalysis of genesPi-ta TwoFrom
Select DNA bands located within a distance of 2.0 cM
And transform those bands into genesPi-ta TwoNucleic acid markers
-.
Table 1 shows thatPi-ta TwoNeighborhood
Probe hybridized to a nucleic acid marker
Type, size and used for cutting genomic DNA
Restriction enzymes were indicated.
[0018]
[Table 1]
These markers are also used in rice genomic libraries.
It is a genePi-ta TwoRice products with
Pi-ta when derived from a speciesTwoGood mar
It was confirmed that it was used as a car.
Next, the characteristics of these nucleic acid markers are examined.
The following shows a test example performed for this purpose.
Test example 1
About the nucleic acid marker obtained in Example 1, blast resistance
Genes were introduced from Indian rice by repeated backcrossing
Near isogenic lines (NILSTest its behavior in
did.
Derived from Indian ricePi-ta TwoAnd
AndPi-taGenes are known to occupy the same locus
And each of them is subjected to repeated backcrossing as shown in Figure 1.
More than four and three systems have been introduced. Provision of these
In parent, backparent, and the resulting near isogenic lineage
hand,Pi-ta TwoExamine nearby RFLPs and find out which chromosome
Revealed whether the part was introduced from the Indian type.
DNA was obtained from each of the varieties shown in FIG.
Extract and use the RFLP probe in Table 1 to extract the Southern block.
To determine which nucleic acid marker
Part of each near-isogenic line is an Indian-type donor parent
It was examined whether the chromosome had been inherited (FIG. 2). The result
FruitPi-ta TwoThe position on the chromosome map is indicated by the shaded area in FIG.
It was estimated to be in the range indicated by.
Test example 2
Blast resistance genePi-ta TwoOn the RELP map
F to determine the position ofTwoAnalysis was performed.
Blast resistance genePi-ta Twohave
Variety PiNo. No. 4 and No. 22 which do not have this
Mating between many hybrid second generations (FTwo) Got. This
F TwoRice blast resistance genePi-ta TwoAnd nucleic acid mer
Determine the recombination rate between the car and the genetic distance between the two
The required experiment was performed. FTwoInoculate about 400 seeds of
Conidia of rice blast strain Kita 1 at about 5 leaf stage
1 × 10Five/ Ml of the suspension by spray inoculation of the leaves,
After 24 hours at 25 ° C and 100% relative humidity, return to greenhouse
7 days after inoculation, the resistance and susceptibility of each individual in the presence or absence of lesions
The sex was determined.
Here, 84 individuals determined to be susceptible were
And extract DNA from each of them.
Hybridization using RFLP probe
Test to determine if each probe is Indian or Japanese
Was done. As a result, XNpb088 and 316
No recombination was found with the illibridized nucleic acid marker
And the genetic distance between the gene and the resistance gene is 0.6c
M or less. This distance is
It corresponds to a distance of about 60 to 120 kb or less, and artificially dyes yeast.
In the chromosome (YAC), a 200-300 kb genomic fragment
Considering that it can be obtained easily,
Position cloning is possible
You. Also hybridized to another RFLP probe
Nucleic acid markers also show that their RFLP is 2.0
Because it is located within a distance of cM,Pi-ta TwoHeredity
Suggested to function as a good marker for offspring
(FIG. 3).
Note that FTwoAnalyze only sensitive individuals
Spray inoculation was sufficient for individuals with no lesions
Susceptible individuals that are apparently resistant
On the contrary, a large number of resistant individuals
The potential for lesions is extremely small. Therefore,
This improves the accuracy of the test. Also the resistance
Because sexual genes are dominant, sensitive individualsPi-ta Twoand
Pi-taBecomes a Japanese recessive homozygous at the locus
I have. Electrophoretic band pattern of the marker in the vicinity
Are expected to be Japanese type, but due to recombination
One of the two homologous chromosomes is indian
However, it is easy to detect this. Therefore, the population
Can detect recombination on the chromosome twice as high
Thus, the efficiency of the measurement of the recombination rate is doubled. These two
The advantage is finding the distance between two genes with very low recombination rates.
Is very important for
From the results of Test Examples 1 and 2 above, Example 1
The nucleic acid marker obtained inPi-t
aandPi-ta TwoFrom 0 to 2.0c on the genetic map
Located at a distance of MPi-taandPi-ta
TwoHas been confirmed to be a good marker for
Was.
[0026]
As described in detail above, according to the present invention,
What is the rice blast resistance genePi-ta TwoOrP
i-taA good nucleic acid marker is provided. This
Blast resistance from various rice plants
Easy isolation of sex genes and related genes
And the development and breeding of excellent varieties are promoted. Ma
In addition, it is possible to easily perform a resistance test on the rice.
It opens up new ways to construct new resistance genes.
[0027]
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】いもち病抵抗性遺伝子Pi−taおよびPi−
ta 2 の日本型イネへの導入を示した系譜図である。下
線は、各抵抗性遺伝子を持つ品種を示す。
【0029】
【図2】Pi−ta2 遺伝子を有する準同質遺伝子系統
のイネ第12染色体を示した模式図である。黒または灰
色の部分は、インド型イネに由来した領域を示す。
【0030】
【図3】いもち病抵抗性遺伝子Pi−ta 2 の位置を示
したイネ第12染色体の部分拡大した模式図である。
(a)はPiNo.4と農林22号のかけあわせによる
F 2 分析を、(b)はカサラス(インド型イネ)とコシ
ヒカリ(日本型イネ)のかけあわせによるF2 分析を表
し、(c)はこれらの結果と図2の結果から予想される
Pi−ta 2 の位置の範囲を示す。小さいカギはPi−
taとPi−ta 2が厳密に複対立遺伝子の場合、大き
いカギはそうでない場合の範囲を示す。[Brief description of the drawings]
[0028]
Fig. 1 Blast resistance genePi-taandPi-
ta TwoIs a genealogy diagram showing the introduction of Japanese to rice. under
Lines indicate varieties with each resistance gene.
[0029]
FIG. 2 Pi-taTwoNear-isogenic lines with genes
FIG. 1 is a schematic diagram showing rice chromosome 12. Black or gray
The shaded area indicates an area derived from Indian rice.
[0030]
FIG. 3 Blast resistance genePi-ta TwoIndicates the position of
FIG. 4 is a partially enlarged schematic diagram of the rice chromosome 12 obtained.
(A) shows PiNo. 4 and Norin 22
F TwoAnalysis (b) shows Kasalath (Indian rice) and Koshi
F by the combination of Hikari (Japanese rice)TwoTable analysis
(C) is expected from these results and the result of FIG.
Pi-ta TwoIndicates the range of positions. The small key isPi-
taWhenPi-ta TwoIf is strictly a double allele,
A good key indicates the range otherwise.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桂 直樹 茨城県つくば市谷田部1144−209 (72)発明者 佐藤 征弥 茨城県つくば市吾妻3−7−2−106 (72)発明者 安東 郁男 茨城県つくば市吾妻1−1481−1− 402−1003 (72)発明者 斉藤 彰 茨城県つくば市松代4−11−1−416− 303 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12N 15/09 C12Q 1/68 C12N 15/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Naoki Katsura 1144-209 Yatabe, Tsukuba, Ibaraki (72) Inventor Seiya Sato 3-7-2-106, Azuma, Tsukuba, Ibaraki (72) Inventor Ikuo Ando Ibaraki 1-11481-1- 402-1003, Azuma, Tsukuba-shi, Prefecture (72) Inventor Akira Saito 4-11-1-416- 303, Matsushiro, Tsukuba-shi, Ibaraki (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C12N 15/09 C12Q 1/68 C12N 15/00
Claims (1)
て、イネRFLPプローブXNpb289がハイブリダ
イスする位置からイネRFLPプローブXNpb316
がハイブリダイズする位置までの領域をイネいもち病抵
抗性遺伝子Pi−ta 2 が存在するゲノム領域とするこ
とを特徴とするイネいもち病抵抗性遺伝子Pi−ta 2
のゲノム領域特定方法。(57) [Claim 1] In rice chromosome 12 genomic DNA, rice RFLP probe XNpb316 is located from the position where rice RFLP probe XNpb289 hybridizes.
Is a genomic region where the rice blast resistance gene Pi-ta 2 is present, wherein the rice blast resistance gene Pi-ta 2 is located.
Genomic region identification method.
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Applications Claiming Priority (3)
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---|---|---|---|
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JP18854593 | 1993-07-29 | ||
JP17931494A JP3386238B2 (en) | 1993-07-29 | 1994-07-29 | Nucleic acid marker for rice blast resistance gene and rice blast resistance gene obtained by this marker |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07163357A JPH07163357A (en) | 1995-06-27 |
JP3386238B2 true JP3386238B2 (en) | 2003-03-17 |
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ID=26499216
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107435068A (en) * | 2017-07-25 | 2017-12-05 | 深圳市作物分子设计育种研究院 | The exploitation and application of blast resisting Pi2 gene specific molecular labelings |
CN111187851B (en) * | 2019-10-08 | 2023-03-07 | 三明市农业科学研究院 | Specific molecular marker primer of rice blast resistance gene Pi-kf2 (t) and application |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP17931494A patent/JP3386238B2/en not_active Expired - Fee Related
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