JPH07163357A - Nucleic acid marker of rice blast resistant gene of rice and rice blast resistant gene produced by using the marker - Google Patents
Nucleic acid marker of rice blast resistant gene of rice and rice blast resistant gene produced by using the markerInfo
- Publication number
- JPH07163357A JPH07163357A JP17931494A JP17931494A JPH07163357A JP H07163357 A JPH07163357 A JP H07163357A JP 17931494 A JP17931494 A JP 17931494A JP 17931494 A JP17931494 A JP 17931494A JP H07163357 A JPH07163357 A JP H07163357A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rice
- nucleic acid
- resistance gene
- marker
- rice blast
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[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。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a nucleic acid marker for a rice blast resistance gene and a rice blast resistance gene obtained by this nucleic acid marker.
The blast resistance gene that can be labeled with the nucleic acid marker of the present invention is extremely useful as a research material for constructing a new resistance gene that can be introduced into various plants, as well as a genetic resource, in addition to the development of excellent rice varieties. It is useful.
【０００２】[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。2. Description of the Related Art It is known that a gene for resistance to a plant pathogen is present in a combination of various plants and a pathogen, and the introduction of the genetic trait has been a major goal in conventional breeding. As a result, many varieties into which these resistance genes have been introduced have been produced. In the future, as a biological epidemics law that takes advantage of the innate functions of plants that do not use pesticides, it will become increasingly important all over the world as a method that enables low-cost agriculture in harmony with health and the environment. it is conceivable that.
【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。Among the resistance genes for specific pathogens, the resistance gene for rice blast was first found in Japan, and it has been known that a large number of genes have been present since then. The rice-derived resistance gene is resistant to many blast fungus present in Japan and is highly useful as a genetic resource. Among them, the Pi-ta and Pi-ta 2 genes are rice blast resistance genes found in Indian rice, and RAP
It is suitable for gene mapping by D and RFLP and searching for nearby nucleic acid markers. However, there are still very few examples that have actually been incorporated into useful varieties.
【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。[0004] The reason for this is that in the conventional breeding method, it is necessary to carry out backcrossing for many years in order to introduce the resistance gene of the excellent variety into another variety, and inoculate a large number of individuals with the pathogen every year. It is necessary to perform a resistance test. In addition, testing for resistance to foreign pathogens is often impossible in Japan because the importation of foreign pathogens is strictly regulated.
【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。On the other hand, recent advances in plant gene manipulation techniques have made it possible to identify and isolate various genes, and further to introduce them into other plants using a vector. Therefore, if plant resistance genes can be isolated in the form of nucleic acids, it will be possible to easily introduce them into desired varieties by genetic engineering techniques, which is necessary for the breeding of resistant varieties. It is expected that the time and labor can be dramatically reduced. Further, it becomes possible to elucidate by what mechanism the resistance gene imparts resistance to plants, and basic information for constructing a new resistance gene can be obtained. For this reason, many groups around the world are currently trying to isolate resistance genes, but few have succeeded.
This is because the biochemical entity of the resistance gene is unknown,
This is because the clue information is extremely limited.
【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。In recent years, a method called positional cloning has attracted attention as a method for isolating a gene. In this method, a marker for a nucleic acid adjacent to a marker on a genetic map is found and used as a label, a fragment labeled with the marker is selected from a library obtained by fragmenting all genomic DNA, and a DNA sequence adjacent to the label is selected. The desired gene is isolated from among them. In fact, some of the causative genes of human genetic diseases have been isolated by this method.
【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。Although there are still few examples of successful successful positional cloning in plants, rice is considered to be the most suitable plant for this method for the following reasons. That is, (1) the genome size is the smallest among the major crops, and (2)
The physical distance to the genetic distance unit is also very small,
(3) It is easy to introduce the isolated gene into cells and express it. (4) Due to the efforts of breeding up to now, many useful genes derived from Indian rice are transformed into excellent Japanese rice by repeated backcrossing. It is easy to narrow down the location on the genome using the nucleic acid polymorphism as a label, etc.
【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。The key to this positional cloning is whether or not a good proximity marker can be obtained. From the rice genome size and the genetic map, it is predicted that the distance of 1 centimorgan (cM) on the genetic map in rice corresponds to 100 to 200 kb on a nucleic acid basis, while the artificial chromosome (YAC) of yeast is used. In the library, clones having an average genomic fragment of 200 kb or more were obtained. Therefore, if a labeled marker is obtained at a distance of 100 kb, that is, 0.5 to 1 cM or less, it is considered that the possibility of successful positional cloning for the rice blast resistance gene is extremely high.
【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。[0009] Further, such a rice blast resistance gene nucleic acid marker can be used as a marker for the resistance gene even when conventional breeding is performed by backcrossing or the like, and the labor and time required for the resistance test are reduced. It is also considered to be useful for significantly reducing the This invention has been made in view of the above circumstances, and provides a new nucleic acid marker for labeling a rice blast resistance gene on the genome, and a rice blast resistance gene obtained by this marker. Has an aim.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、イネのゲノムＤＮＡから単離し
たＲＦＬＰプローブのいずれかとハイブリダイスし、か
つ、いもち病抵抗性遺伝子Ｐｉ−ｔａまたはＰｉ−ｔａ
2 から２．０センチモルガン（ｃＭ）以内の距離に位置
することを特徴とするイネいもち病抵抗性遺伝子の核酸
マーカーを提供する。[Means for Solving the Problems] The present invention is to solve the above problems by hybridizing with any of RFLP probes isolated from rice genomic DNA and blast resistance gene Pi-ta or Pi-ta
Provided is a nucleic acid marker for a rice blast resistance gene, which is characterized in that it is located within a distance of 2 to 2.0 centimorgan (cM).
【００１１】またこの発明は、上記核酸マーカー近傍に
位置する２次的核酸マーカーと、これらの核酸マーカー
を用いて標識したイネいもち病抵抗性遺伝子およびそれ
らの関連遺伝子群をも提供する。以下、この発明の核酸
マーカーについてさらに詳しく説明する。この発明の核
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ＤＮ
Ａ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）
に位置する特異的なＤＮＡ配列を同定することにより得
られる。The present invention also provides a secondary nucleic acid marker located in the vicinity of the above-mentioned nucleic acid marker, a rice blast resistance gene labeled with these nucleic acid markers, and a group of related genes thereof. Hereinafter, the nucleic acid marker of the present invention will be described in more detail. The nucleic acid marker of the present invention is blast resistance gene Pi-ta or
Genomic DN of multiple different rice varieties with Pi-ta 2
The genomic DNAs of A and rice cultivars that do not have a blast resistance gene were compared with each other, and they commonly exist only in cultivars that have a blast resistance gene, and the vicinity of the blast resistance gene (within 2.0 cM) : About 200 to 400 kb or less)
It is obtained by identifying a specific DNA sequence located at
【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。For comparison of genomic DNA, for example, an Indian rice cultivar (donor parent) having a blast resistance gene,
It can be carried out between a Japanese rice cultivar that does not have this gene (returning parent) and a rice cultivar of near-isogenic strains obtained by repeatedly crossing the donor parent and the returning parent. Furthermore, the nucleic acid marker of the present invention can be detected by hybridizing with any of RFLP probes obtained from a fragment of rice genomic DNA. That is, in the present invention, the genomic DN of the rice individual to be tested is
A nucleic acid marker can be identified by cleaving A with an arbitrary restriction enzyme, subjecting the obtained DNA fragment to gel electrophoresis, and hybridizing it with an RFLP probe.
【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。The nucleic acid marker of the present invention which can be obtained in this manner is capable of showing the region derived from Indian rice and the region derived from Japanese rice in the genomic DNA of rice by RFLP, and the blast resistance gene. It is located within a short distance of 2 cM from Pi-ta or Pi-ta 2, and functions as a good marker for the blast resistance gene or its related gene group.
【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。Hereinafter, the present invention will be described in more detail by showing Examples and Test Examples.
【００１５】[0015]
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。Example 1 A nucleic acid marker of the rice blast resistance gene Pi-ta 2 was identified. (1) Preparation of materials (a) DNA extract The following extracts were prepared by known methods.
【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。The E. coli strain containing the rice library
Rasmid DNA of rice varieties (donors) with blast resistance gene
Japanese rice cultivar without DNA blast resistance gene
(Returning parent) DNA Hybrid parent obtained by repeatedly mating the returning parent with the donor parent
DNA of rice varieties (quasi-isogenic lines) (b) RFLP probe Saito et al. (Jpn. J. Breed., Vol 41, 665-67)
0,1991) rice No. 12 dye specified by
An RFLP probe on the chromophore was used. (2) Hybridization of DNA fragment and RFLP probe
Genome D of each of the DNA extracts of the zation (a)
Fragment 2-3 μg NA with any restriction enzyme (see Table 1)
1 x TAE buffer 0.7-1% agarose 3
Add to a gel slot of ~ 5 x 1 mm and apply 5 V / cm
Electrophoresis was performed with a gradient for about 4 hours. Then from the running gel
Transfer the DNA to a nylon membrane by a known method,
I made a lot. On the other hand, the RFLP probe of (b) above is published.
By known methods (for example, random primer method)32
Labeled with P or peroxidase, Southern hybrid
DNA immobilized on the membrane by the lysis method
X-ray fill
The bound DNA band was detected by exposing the membrane to light. (3) Identification of nucleic acid marker DNA of DNA extract of (1)-(a) above
For the fragment, a DNA vane bound with an RFLP probe
Rice blast resistance genePi-ta 2Have
Existing in DNA, and genePi-ta 2Have
Mark the bands that are not present in the unsuccessful DNA and
From the inside, F2Gene by analysisPi-ta 2From
Select DNA band located within 2.0 cM
And gene those bandsPi-ta 2Nucleic acid markers
Was identified as
【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。Table 1 shows the types of RFLP probes hybridized to the nucleic acid markers near Pi-ta 2 as described above, their sizes, and the restriction enzymes used for the cleavage of genomic DNA.
【００１８】[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。[Table 1] In addition, it was confirmed that these markers were also used as good markers for Pi-ta 2 in the rice genomic library when they were derived from rice varieties having the gene Pi-ta 2 .
【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。Next, examples of tests conducted to investigate the characteristics of these nucleic acid markers will be shown. Test Example 1 The behavior of the nucleic acid marker obtained in Example 1 in a near isogenic line (NIL S ) in which the blast resistance gene was introduced by repeated backcross from Indian rice was tested.
【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。It is known that the Pi-ta 2 and Pi-ta genes derived from Indian rice occupy the same locus, and each of them can be cloned by repeated backcrossing as shown in FIG. It has been introduced into three systems. RFLPs in the vicinity of Pi-ta 2 were examined in these donor parents, return parents, and the obtained near-isogenic lines, and it was clarified which part of the chromosome was introduced from the Indian type.
【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。DNA was extracted from each of the cultivars shown in FIG. 1 and subjected to Southern blotting using the RFLP probe shown in Table 1. The nucleic acid marker part of each of the Indian type and the Japanese type was the respective near-isogenic gene. It was investigated whether the strain inherited the chromosome of the Indian-type donor parent (Fig. 2). As a result, the position of Pi-ta 2 on the chromosome map was estimated to be in the range indicated by the hatched line in FIG. 2. Test Example 2 F 2 analysis was performed to determine the position of the rice blast resistance gene Pi-ta 2 on the RELP map.
【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。Blast resistance genePi-ta 2have
Variety PiNo. 4 and the variety Norin 22 that does not have this
Mating between the 2nd generation (F2) Got. This
F 2Rice blast resistance genePi-ta 2And nucleic acid mer
Calculate the recombination rate between the car and the genetic distance between the two
The required experiment was conducted. F2Inoculated with about 400 seeds of
Conidiospores of the blast fungus strain Kita 1 at the 5th leaf stage
1 x 10FiveSpray-inoculate the leaves with a suspension at a concentration of / ml,
Place at 25 ° C and 100% relative humidity for 24 hours, then return to the greenhouse.
Then, on the 7th day after the inoculation, the resistance / sensitivity of each individual depending on the presence of lesions
The sex was judged.
【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）。Here, DNA was extracted from each of the 84 individuals judged to be susceptible, and sasan hybridization was carried out by using the RFLP probe in the same manner as in the example to test whether each probe was an Indian type or a Japanese type. I went. As a result, recombination was not found in the nucleic acid markers hybridized with XNpb088 and 316, and the genetic distance from the resistance gene was 0.6c.
Considered less than or equal to M. This distance corresponds to a distance of about 60 to 120 kb or less on genomic DNA, and is extremely close considering that a 200 to 300 kb genomic fragment can be easily obtained on a yeast artificial chromosome (YAC). The distance is sufficient for cloning. In addition, the nucleic acid markers hybridized to other RFLP probes also show that their RFLPs are 2.0 on the map.
Since located within a distance of cM, suggesting that serves as a good marker for Pi-ta 2 gene (Fig. 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。It should be noted that the use of only susceptible individuals in the F 2 analysis means that there is a possibility that some individuals without lesions will not be sufficiently spray-inoculated and that some individuals will become apparently resistant. On the contrary, it is extremely unlikely that resistant individuals will have many lesions. Therefore, the accuracy of the test is improved by doing so. In addition, since the resistance gene is dominant, susceptible individuals have Pi-ta 2 and
It is a Japanese recessive homozygous at the Pi-ta locus. It is expected that the electrophoretic band patterns of the markers in the vicinity of both are Japanese type, but it is easy to detect even if one of the two homologous chromosomes is Indian type due to recombination. Is. Therefore, recombination can be detected in chromosomes that are twice as many as the number of individuals, so that the efficiency is also doubled in measuring the recombination rate. These two advantages are very important for determining the distance between two genes with extremely low recombination rates.
【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。From the results of the above Test Examples 1 and 2, Example 1
The nucleic acid marker obtained in 1. is the rice blast resistance gene Pi-t.
0 to 2.0c on the genetic map from a and Pi-ta 2.
Located at a distance of M, the genes Pi-ta and Pi-ta
It was confirmed to be a good marker for 2 .
【００２６】[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。INDUSTRIAL APPLICABILITY As described in detail above, according to the present invention, the rice blast resistance gene Pi-ta 2 or P
Good nucleic acid markers for i-ta are provided. With this nucleic acid marker, it becomes possible to easily isolate the blast resistance gene and its related gene group from various rices, and promote the development and breeding of excellent varieties. In addition, the resistance test of rice can be easily performed.
It can also open a way to construct new resistance genes.
【００２７】[0027]
【００２８】[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。FIG. 1 Blast resistance genes Pi-ta and Pi-
It is a genealogical diagram showing the introduction of ta 2 into Japanese rice. Underlines indicate varieties with each resistance gene.
【００２９】[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。FIG. 2 is a schematic diagram showing rice chromosome 12 of a near isogenic line having a Pi-ta 2 gene. The black or gray part indicates a region derived from Indian rice.
【００３０】[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。[Fig. 3] Blast resistance genePi-ta 2Indicates the position of
It is the partially expanded schematic diagram of rice chromosome 12 which was made.
(A) is PiNo. By crossing 4 and Norin 22
F 2Analysis shows (b) Kasalath (Indian rice) and Koshi
F by crossing Hikari (Japanese rice)2Table analysis
However, (c) is expected from these results and the results of FIG.
Pi-ta 2Indicates the range of positions. The little key isPi-
taWhenPi-ta 2If is strictly a multiallele, then
The key is the range when it is not.
フロントページの続き (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４−11−１−416−303Front Page Continuation (72) Inventor Ikuo Ando 1-1481-1-402-1003, Tsukuba, Ibaraki Prefecture (148-13-1-402-1003) (72) Inventor Akira Saito 4-11-1-416-303, Matsushiro, Tsukuba, Ibaraki Prefecture
Claims (6)
Ｐプローブのいずれかとハイブリダイズし、かつ、いも
ち病抵抗性遺伝子Ｐｉ−ｔａまたはＰｉ−ｔａ 2 から
２．０センチモルガン（ｃＭ）以内の距離に位置するこ
とを特徴とするイネいもち病抵抗性遺伝子の核酸マーカ
ー。1. RFL isolated from rice genomic DNA
A rice blast resistance gene, which hybridizes with any of the P probes and is located within 2.0 centimorgan (cM) from the rice blast resistance gene Pi-ta or Pi-ta 2. Nucleic acid markers.
ＸＮｐｂ１９６、ＸＮｐｂ３１９、ＸＮｐｂ２３９−
１、ＸＮｐｂ１５４、ＸＮｐｂ８８、ＸＮｐｂ２６１、
ＲＵＢSSおよびＸＮｐｂ３１６である請求項１の核酸マ
ーカー。2. The RFLP probe is XNpb289,
XNpb196, XNpb319, XNpb239-
1, XNpb154, XNpb88, XNpb261,
The nucleic acid marker according to claim 1, which is RUB SS and XNpb316.
２．０ｃＭ以内に位置することを特徴とするイネいもち
病抵抗性遺伝子の２次的核酸マーカー。3. A secondary nucleic acid marker for a rice blast resistance gene, which is located within 2.0 cM in the vicinity of the nucleic acid marker according to claim 1 or 2.
標識として用いて単離したイネいもち病抵抗性遺伝子Ｐ
ｉ−ｔａもしくはＰｉ−ｔａ 2 、またはそれらの関連遺
伝子群。4. A rice blast resistance gene P isolated using the nucleic acid marker of claim 1, 2 or 3 as a label.
i-ta or Pi-ta 2 or their associated genes.
ーブＸＮｐｂ２８９とＸＮｐｂ３１６との間の領域から
単離したイネいもち病抵抗性遺伝子Ｐｉ−ｔａ 2 。5. A rice blast resistance gene Pi-ta 2 isolated from the region on the chromosome 12 of rice between the RFLP probes XNpb289 and XNpb316.
ーブＸＮｐｂ２８９とＸＮｐｂ０８８との間の領域から
単離したイネいもち病抵抗性遺伝子Ｐｉ−ｔａ。6. A rice blast resistance gene Pi-ta isolated from the region between the RFLP probes XNpb289 and XNpb088 on chromosome 12 of rice.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| 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 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-188545 | 1993-07-29 | ||
| 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 |
|---|---|
| JPH07163357A true JPH07163357A (en) | 1995-06-27 |
| JP3386238B2 JP3386238B2 (en) | 2003-03-17 |
Family
ID=26499216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17931494A Expired - Fee Related 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3386238B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| CN111187851A (en) * | 2019-10-08 | 2020-05-22 | 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
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| CN111187851A (en) * | 2019-10-08 | 2020-05-22 | 三明市农业科学研究院 | Specific molecular marker primer of rice blast resistance gene Pi-kf2(t) and application |
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3386238B2 (en) | 2003-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hayes et al. | Recombination within a nucleotide-binding-site/leucine-rich-repeat gene cluster produces new variants conditioning resistance to soybean mosaic virus in soybeans | |
| Horn et al. | Candidate gene database and transcript map for peach, a model species for fruit trees | |
| Nwakanma et al. | PCR-RFLP of the ribosomal DNA internal transcribed spacers (ITS) provides markers for the A and B genomes in Musa L. | |
| KR101095220B1 (en) | DNA marker associated with resistance of cabbage clubroot disease and uses thereof | |
| US5674993A (en) | Nucleic acid markers for rice blast resistance genes and rice blast resistance genes isolated by the use of these markers | |
| Goodwin et al. | A new map location of gene Stb3 for resistance to Septoria tritici blotch in wheat | |
| WO1998041655A1 (en) | A method for identifying genetic marker loci associated with trait loci | |
| US20220010325A1 (en) | Quantitative trait loci (qtl) associated with shattering-resistant capsules in sesame and uses thereof | |
| CN109628627A (en) | The SNP marker development and application of broad-spectrum rice-blast resistant gene of paddy rice Pigm | |
| JP4775945B2 (en) | A method for identifying rice blast resistance using as a marker a molecular marker linked to the Pb1 gene | |
| Cullis | The use of DNA polymorphisms in genetic mapping | |
| CN109609687B (en) | KASP marker primer combination for detecting watermelon fusarium wilt resistance and application thereof | |
| US6528265B2 (en) | DNA markers for assessing seed purity and method of using DNA sequences for assessing seed purity | |
| RU2717017C2 (en) | Molecular markers for blackleg resistance gene rlm2 in brassica napus and methods of use thereof | |
| Sharma et al. | Detection and characterization of amplified fragment length polymorphism markers for clinical mastitis in Canadian Holsteins | |
| US6333151B2 (en) | Nucleic acid markers for rice blast resistance genes and rice blast resistance genes isolated by the use of these markers | |
| Karakaya et al. | Molecular mapping of the fasciation mutation in soybean, Glycine max (Leguminosae) | |
| KR102024212B1 (en) | Composition for selecting variety resistant to rice bakanae disease containing qBK1WD gene comprising DNA marker and method for selecting variety resistant to rice bakanae disease using DNA marker | |
| US5332408A (en) | Methods and reagents for backcross breeding of plants | |
| US20070192909A1 (en) | Methods for screening for gene specific hybridization polymorphisms (GSHPs) and their use in genetic mapping ane marker development | |
| US10028459B2 (en) | Tomato plants with improved disease resistance | |
| JPH07163357A (en) | Nucleic acid marker of rice blast resistant gene of rice and rice blast resistant gene produced by using the marker | |
| AU769389B2 (en) | Nucleic acid markers for rice blast resistance genes and rice blast resistance genes isolated by the use of these markers | |
| KR20020066106A (en) | Dna marker, primer kits, and method for effective detection of clubroot disease resistant plant | |
| Bendezu | Detection of the tomato mi 1.2 gene by PCR using non-organic DNA purification |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |