银胶菊的分子标记和引物以及银胶菊的分子标记和引物和无融合生殖的速率用于银胶菊鉴定、表征和育种的用途制造技术

技术编号:18461284 阅读:18 留言:0更新日期:2018-07-18 13:43
本发明专利技术涉及银胶菊分子标记和引物,以及那些标记和引物用于银胶菊的鉴定、表征和育种的用途。本发明专利技术进一步涉及用于培育银胶菊的方法,所述方法涉及确定一种或多种银胶菊植物的无融合生殖率,确定一种或多种银胶菊植物的遗传谱系,并使用该信息鉴定一种或多种选择的银胶菊植物,以供在银胶菊植物育种中使用从而产生先进的银胶菊植物。

Molecular markers and primers of the genus Chrysanthemum and the molecular markers and primers and the apomixis rate of chrysanthemum are used for identification, characterization and breeding of chrysanthemum.

The invention relates to the molecular markers and primers of chrysanthemum, and the uses of those markers and primers for identification, characterization and breeding of chrysanthemum. The present invention further relates to a method for breeding chrysanthemum, which involves determining the apomixis rate of one or more kinds of chrysanthemum plants, determining the genetic lineage of one or more kinds of chrysanthemum plants and identifying one or more selected chrysanthemum plants with this information for use in the breeding of chrysanthemum plants. And it produces advanced chrysanthemum plants.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】银胶菊的分子标记和引物以及银胶菊的分子标记和引物和无融合生殖的速率用于银胶菊鉴定、表征和育种的用途相关专利申请的交叉引用本申请要求于2015年10月16日提交的美国临时申请序列号62/242,951和美国临时申请序列号62/242,960以及于2016年9月26日提交的美国临时申请序列号62/399,993的权益,其全部内容通过引用并入本文。联邦资助研究声明不适用。
本专利技术一般涉及银菊胶植物、分子标记和引物领域,无融合生殖速率和植物鉴定,使用此类分子标记的表征和育种技术,引物和无融合生殖的速率。
技术介绍
天然橡胶是一种有价值且具有战略意义的生物材料。培育用于商业生产的天然橡胶的主要来源是巴西橡胶树(Heveabrasiliensis),其主要种植在南美洲、东南亚以及非洲和印度地区。为了满足天然橡胶的需求并在另选地理位置提供可再生橡胶的可持续来源,已经研究了其他物种的橡胶生产植物。银胶菊(Partheniumargentatum)是原产于墨西哥北部和德克萨斯西南部的多年生沙漠灌木物种。作为可能的大规模商业生产的天然橡胶的替代来源,银胶菊正在被研究。银胶菊在其细胞内生产橡胶,其通常必须在植物达到成熟之后进行破坏性采收。银胶菊生产的橡胶还提供了不含导致乳胶过敏的蛋白质的益处,而这种过敏可能由源自三叶胶(Hevea)的天然橡胶引起。天然橡胶的生产需要多样化,并改良生产天然橡胶的银胶菊植物的育种和表征。
技术实现思路
本专利技术涉及银菊胶的分子标记和使用这些分子标记鉴定、表征和培育银胶菊的方法。在优选的实施方案中,分子标记是单核苷酸多态性(SNP)或短串联重复的单核苷酸微卫星、二核苷酸微卫星、三核苷酸微卫星、四核苷酸微卫星、五核苷酸微卫星和六核苷酸微卫星(简单序列重复或SSR)。另外优选地,分子标记是多态的。在另一个优选的实施方案中,分子标记与银胶菊植物的表达性状相关,特别是与改良的植物产量、尺寸、均匀性和橡胶产量相关的那些性状。本专利技术进一步涉及确定银胶菊植物中无融合生殖速率的方法,以及在用于育种银菊胶植物的方法中使用关于无融合生殖速率的信息,例如单独或组合地鉴定用于育种的银胶菊植物具有确定植物遗传谱系的步骤,如通过使用SNP和/或SSR的DNA分析。在另一个实施方案中,本专利技术涉及与根据本专利技术的SNP或SSR相关的引物。在优选的实施方案中,该引物用于扩增分子标记诸如SNP或SSR的方法中,并且在进一步优选的实施方案中,分子标记是多态的。在另外优选的实施方案中,本专利技术涉及包含待用于根据本专利技术的方法中的一组引物的引物试剂盒。在一个实施方案中,根据本专利技术的分子标记和引物用于评估来自一个或多个银胶菊种质集合的银胶菊种质的遗传多样性的方法中。在另一个实施方案中,根据本专利技术的分子标记和引物用于定量一个或多个银胶菊种质集合内的种质资源之间的遗传相似性或距离的方法中。在另一个实施方案中,根据本专利技术的分子标记和引物用于肠胃外种质筛选和/或选择的方法中。在另一个实施方案中,根据本专利技术的分子标记和引物用于银胶菊种质遗传进展的方法中。在另一个实施方案中,根据本专利技术的分子标记和引物用于筛选和选择一种或多种银胶菊细胞、组织、幼苗、植物、植物部分、杂种或其子代的方法中。在另一个实施方案中,根据本专利技术的分子标记和引物用于开发银菊胶的新品种的方法中。在另一个实施方案中,根据本专利技术的分子标记和引物用于选择银胶菊细胞、组织、幼苗、植物、植物部分、杂种或其子代的一种或多种性状的方法中。在另一个实施方案中,根据本专利技术的分子标记和引物用于鉴定、确认和/或质量评估的方法中,该方法包括种质鉴定、亲本背景恢复和种子纯度测试。在另外的优选实施方案中,根据本专利技术的分子标记、引物和方法用于鉴定或改良银胶菊植物的表达性状,包括橡胶含量、橡胶质量、橡胶产量、橡胶的平均分子量、植株大小、植物产量、植株活力、植株田间整齐度、耐盐性、耐温性、抗病性或耐旱性。在另外优选的实施方案中,本专利技术涉及通过根据本专利技术的任何方法生产的银胶菊植物细胞、植物组织、幼苗、植物部分、植物及其子代。本专利技术的另一个实施方案是通过根据本专利技术的任何方法生产的由此类银胶菊植物生产或从中提取的橡胶组合物。在一个实施方案中,与天然存在的银胶菊或公众可得的银胶菊种质相比,那些银胶菊植物细胞、植物组织、幼苗、植物部分、植物及其子代具有改良的表达性状、表型和/或基因型。本专利技术还涉及包括根据本专利技术由银菊胶植物生产或从中提取的橡胶的产品或通过根据本专利技术的任何方法生产的植物中的产品。这些产品可包括医疗行业的轮胎和乳胶产品。附图说明为了更完整地理解本专利技术的特征和优点,现在参见本专利技术的详细描述以及附图。图1是银胶菊种质资源的主坐标分析,其示出了每倍性水平的代表性银胶菊种质之间的2D关系。图2是使用来自54个SSR标记的单个植物样品之间的成对遗传距离的主坐标分析。图3是来自受控杂交的银胶菊种质的贝叶斯聚类的图表。图4是使用SSR标记代表私人银胶菊种质和公共银胶菊种质(红色=私人种质;黑色=公共种质)子集之间的遗传关系树。图5是来自Ray,S.和Sataya,P.在2014年发表于Front.PlantSci的“NextGenerationSequencingTechnologiesforNextGenerationPlantBreeding”的NGS辅助植物育种的概要。图6是提供双端RAD测序的概述图表。在A分图中,用限制性核酸内切酶消化基因组DNA。在B分图中,在与初级衔接子连接后,剪切片段,然后与次级衔接子连接。在C分图中,从每个限制酶消化位点回收可变长度片段的复合混合物。使用双端化学在下一代DNA测序平台上对这些片段的大小进行选择、扩增和测序。在D分图中,随后通过生物信息学方法完成在每个消化位点周围的基因组装配的开发。图7是四种银胶菊DNA样品的DNA质量检查。图8是来自Nei距离的总邻接树的图表,其示出了不同二倍体HS和USDA种质、BART历史种质和其他代表性多倍体如G7-11(Rec88716和88717)之间的关系。图9是示出了每个种质类型(HS或种质资源)的各个植物之间的遗传相似性的树的图表。颜色代表原始组分配。一些簇包含来自一种或多种表明遗传混合物的HS(如HS5和HS14)的植物。多倍体种质示出为与二倍体分离地分组。图10是每个二倍体种质内SNP基因座的期望杂合性的图表。图11是二倍体种质之间成对差异的平均数目的矩阵。对角线之上表明了种质间的差异,对角线元素示出了种质内的差异,对角线之下为Nei成对遗传距离。图12是来自四倍体X四倍体的可能繁殖类别的图表。图13是种子成熟度与核染色(红色=种子;黑色=2x参考)的图表。图14是在所有发育阶段可检测到胚胎倍性的图表(红色=早期;蓝色=中期;黑色=后期)。图15是DNA含量-种子+内部对照的图表。图16是来自4x植物的无融合生殖种子的图表。具体实施方式本专利技术涉及银菊胶的遗传改良。在优选的实施方案中,根据本专利技术的组合物和方法可以用于改良银胶菊作物的更高的植物产量、尺寸、均匀性和橡胶产量以及其他适合大规模耕作的性状。本专利技术涉及银菊胶的分子标记和使用这些分子标记鉴定、表征和培育银胶菊的方法。在优选的实施方案中,分子标记是单核苷酸多态性(SNP)或短串联重复的单核本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于培育银胶菊植物的方法,包括:(a)使用客观标准评估一种或多种银胶菊植物以获得表型评分;(b)使用DNA分析确定一种或多种银胶菊植物的遗传谱系;以及(c)使用所述表型评分和所述遗传谱系鉴定一种或多种选择的银胶菊植物,以供在银胶菊植物育种中使用从而产生先进的银胶菊植物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.16 US 62/242,960;2015.10.16 US 62/242,951;1.一种用于培育银胶菊植物的方法,包括:(a)使用客观标准评估一种或多种银胶菊植物以获得表型评分;(b)使用DNA分析确定一种或多种银胶菊植物的遗传谱系;以及(c)使用所述表型评分和所述遗传谱系鉴定一种或多种选择的银胶菊植物,以供在银胶菊植物育种中使用从而产生先进的银胶菊植物。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述DNA分析是使用单核苷酸多态性(SNP)或单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸或六核苷酸简单重复序列(SSR)的DNA执行的。3.根据权利要求2所述的方法,其中所述SNP包括表9中列出的SNP。4.根据权利要求2所述的方法,其中所述SSR包括表11和表12中列出的SSR。5.根据权利要求1所述的方法,其中鉴定两种选择的遗传上高度相异的银胶菊植物,并将所述两种所选的植物杂交以产生先进的银胶菊植物。6.一种银胶菊植物,所述银胶菊植物由根据权利要求1所述的方法产生。7.一种橡胶组合物,所述橡胶组合物从根据权利要求6所述的植物提取。8.一种产品,所述产品包括根据权利要求7所述的橡胶组合物。9.一种用于确定银胶菊种群对银胶菊基因组贡献的方法,包括对从测试银胶菊植物获得的样品执行基因分型测定以确定针对一组分子标记鉴定存在于所述测试银胶菊植物基因组中的一个或两个等位基因,其中所述组标记指示银胶菊种群对所述测试银胶菊植物基因组的贡献。10.根据权利要求9所述的方法,其中所述组标记包括至少五个标记。11.根据权利要求9所述的方法,其中所述组标记包括单核苷酸多态性(SNP)或单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸简单重复序列(SSR)。12.根据权利要求11所述的方法,其中所述SNP包括表9中列出的SNP。13.根据权利要求11所述的方法,其中所述SSR包括表11和表12中列出的SSR。14.一种用于确定银胶菊种质的基因型的方法,包括以下步骤(a)使用包括表11和表12中列出的引物的一组引物扩增所述银胶菊种质;以及(b)使用包括表11和表12中列出的SSR的一组SSR分子标记确定所述基因型。15.一种引物试剂盒,包括表11和表12中列出的引物。16.一种用于鉴定与银胶菊植物...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯马克·V·克鲁兹大卫·A·狄利格
申请(专利权)人:株式会社普利司通
类型:发明
国别省市:日本,JP

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