本发明专利技术提供了簇生朝天椒可育胞质的分子鉴定标记及保持系选育方法,本发明专利技术首先利用种子培育簇生朝天椒优良品种的黄化苗,提取线粒体DNA,然后依据本发明专利技术的分子标记Mt_InDel10,筛选具有可育胞质基因型N的品种;最后以100%雄性不育系材料与入选的具有可育胞质基因型N的品种,花期杂交,根据杂交后代育性分离情况,快速选育具有优良表观性状的雄性不育系和保持系,为雄性不育三系配套杂交育种提供母本储备。本发明专利技术所述的选育方法将分子标记筛选和常规杂交育种结合,减少了常规选育的盲目性,缩短选育年限,提高定向选择效果,加快育种进程,对加快簇生朝天椒优良地方品种的改良和提升具有重要应用价值。
【技术实现步骤摘要】
簇生朝天椒可育胞质的分子鉴定标记及保持系选育方法
本专利技术属于育种
,具体涉及簇生朝天椒可育胞质的分子鉴定标记及保持系选育方法。
技术介绍
我国辣椒栽培区域广泛,是仅次于印度的世界加工型辣椒第二大出口国。簇生朝天椒是加工型辣椒的重要类型之一,为辣椒的一个变种。簇生朝天椒因适应性广、营养成分丰富、加工利用广泛而受到世界各地的高度重视,对提高人民生活水平、增加农民经济收入效果显著。目前簇生朝天椒有许多地方品种,如‘三樱椒’、‘子弹头’、云南省建水的‘樱桃辣’、云南和贵州的‘鸡心辣’等。这些品种对当地自然或栽培环境具有非常好的适应性,具有一定不可替代的优良性状,适应当地辣椒产业需求。这些地方品种在辣椒品种中占据不可替代的位置。但仍需认识到,常规和地方品种在果实品质、产量、抗逆性、整齐度、加工率等等方面还存在问题,在保留本身优良性状的同时急需提升综合性状。辣椒杂交种较常规种具有显著的杂种优势,改良或利用地方常规品种选育高品质、丰产、抗病、整齐度高的杂交种是产业的需求。由于采用辣椒雄性不育系进行三系配套的杂交种可降低制种成本的50%以上,因此快速选育出具有优良性状的地方常规品种的保持系至关重要。辣椒雄性不育系制种主要采用细胞质型雄性不育系,育性由细胞核和细胞质基因共同控制的核质互作型雄性不育系,细胞质基因N控制雄性可育的表观形态、细胞质基因S控制雄性不育的表观形态。由于细胞质型雄性不育系既能筛选到保持系,又能筛选到恢复系,容易实现“三系配套”,因此利用广泛。目前,辣椒胞质型雄性不育系保持系的选育方法主要采用常规测交回交方法,把不育株S(msms)的ms核基因转移到恢复系N(MsMs)的可育细胞质中,即人工合成保持系N(msms),其缺点是工作量大、周期较长。以100%已知品种不育系S(msms)×待转育品种测交(经济性状好、配合力高的品种),从中筛选出对雄性不育性保持率高的植株;然后用获得不育单株(株系)与待转育品种连续回交,直至杂交后代100%雄性不育,即为转育成功的保持系。但由于地方常规品种的基因型未知且混杂,因此选育工作量更大。关于细胞质育性的鉴定,传统上鉴定不育胞质与可育胞质基因型主要依靠田间种植检测法(Grow-outTestGOT),该方法建立在检测有代表性的成熟期植株表型和花器官形态的基础上,需要在开花季节才能检测,费时费工,易受自然灾害影响。随着分子标记技术的快速发展,使缩短选育年限和利用苗期选择减少田间杂交工作量成为可能。大部分用于诊断雄性不育的DNA标记都是基于线粒体DNA的分子标记。植物育种中分子标记的不稳定已经被充分地认识,但新型的分子标记可利于节约、快速和大量筛选本领域技术人员选育目标的样本。近几年,利用分子标记辅助育种标记方法可区分棉花、洋葱、油菜等不育和可育胞质已成为可能,其优点开发简单实用、稳定、并能快速准确鉴定优良单株胞质类型。张晓(2011)等开发了用于鉴定棉花可育胞质和不育胞质的标记,分别为SSR160、SCAR515和SCAR555标记。李永博(2015)开发了区分洋葱细胞质基因S型与N型细胞质的SCAR标记,命名为OC2175。衡双平(2015)通过对甘蓝型油菜利用hauCMS线粒体基因组特异的ORFs开发标记,可以将不育系和保持系成功区分开。吉姣姣(2014)等通过辣椒(CapsicumannuumL.)的花蕾进行线粒DNA提取、聚丙烯酞胺凝胶电泳及Tail-PCR技术,开发出一个特异标记SCAR130,该标记可以鉴定辣椒的雄性不育类型胞质;但应用该标记进行鉴定需要等到花蕾期,周期长,操作也相对复杂。而关于簇生朝天椒可育细胞质的鉴定的研究报道尚未发现,也未见快速选育保持系的方法。
技术实现思路
本专利技术提供了簇生朝天椒可育胞质的分子鉴定标记及保持系选育方法。首先利用种子培育簇生朝天椒优良品种的黄化苗,采用高多糖/酚植物线粒体DNA萃取法进行线粒体DNA提取,其浓度在60~260ng/μL间满足要求,-20℃保存。然后依据本专利技术开发的簇生朝天椒可育胞质基因型(N)鉴定的特异扩增的分子标记Mt_InDel10和本专利技术确定的PCR体系条件,鉴定筛选搜集的具有可育胞质基因型(N)的品种。最后以100%雄性不育系材料与入选的具有可育胞质基因型N的品种,花期杂交,根据杂交后代育性分离情况,快速选育具有优良表观性状的雄性不育系和保持系,为雄性不育三系配套杂交育种储备保持系库。本专利技术所述的选育方法是建立在科学实验基础之上的,将分子标记筛选和常规杂交育种结合,减少了常规选育的盲目性,缩短选育年限,提高定向选择效果,加快育种进程,对加快簇生朝天椒优良地方品种的改良和提升具有重要应用价值。为实现本专利技术的目的,本专利技术通过以下技术方案予以实现:本专利技术提供了簇生朝天椒可育胞质的分子鉴定标记,所述分子鉴定标记为Mt_InDel10,其引物序列为:Mt_InDel10-F:5’-CGCCATTTCTTTCCTTCAAT-3’;Mt_InDel10-R:5’-GTTCACCCCTTCGGCTTCT-3’。本专利技术还提供了利用所述的分子鉴定标记的保持系选育方法,所述选育方法包括以下步骤:(1)选择结果多、果实端正、生长势强、无病虫害的簇生朝天椒优良品种,取饱满种子;(2)将饱满种子消毒并漂洗干净;然后进行浸种催芽,将发芽的种子移至黑暗环境下,继续培养黄化苗;(3)将所述黄化苗去除子叶上的种皮和根,选取地上组织提取线粒体DNA;(4)以线粒体DNA为模板进行簇生朝天椒PCR扩增;取扩增产物进行电泳分离分析,根据目的片段大小选取具有可育胞质的优良品种。进一步的:对选取的具有可育胞质的优良品种,进一步利用100%雄性不育系进行测交,母本为隔离种植的100%雄性不育系,父本为隔离种植的所述具有可育胞质的优良品种;如果测交后代群体85%-100%雄性不育,则其父本为具有可育胞质品种,且其细胞核基因型为msms,入选保持系;如果测交后代雄性不育:雄性可育=1:1,则其父本为具有可育胞质品种,入选保持系;以母本为100%雄性不育系单株,父本为此保持系自交后代并单株挂牌标记的单株,杂交后代中的全部可育株系淘汰,杂交后代中的雄性不育率大于85%的不育株系入选,其对应的父本株系,则为入选的保持系;饱和回交,选育出胞质雄性不育同型保持系,细胞核基因型为msms;如果测交后代85-100%雄性可育,则其父本为具有可育胞质品种,其细胞核基因型为MsMs,淘汰。进一步的:所述步骤(2)中将辣椒饱满种子放入50℃-55℃热水中恒温浸种15-20分钟,然后加入冷水降到20℃-30℃。进一步的:所述步骤(2)中催芽的温度为28℃-30℃。进一步的:所述步骤(2)中黄化苗培养16-20天。进一步的:所述步骤(3)中线粒体DNA的浓度在60~260ng/μL间。进一步的:所述步骤(3)中PCR反应体系为:取线粒体DNA模板2μL,正反引物各1μL,2×GoTaqRColorlessMasterMix3.5μL,ddH2O7.5μL。进一步的:所述步骤(3)中PCR反应程序为:94℃预变性5min;94℃预变性1min;56.8℃退火45s;72℃延伸1min;72℃总延伸10min;4℃保存扩增产物;共35个循环数。进一步的:所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.簇生朝天椒可育胞质的分子鉴定标记,其特征在于所述分子鉴定标记为Mt_InDel10,其引物序列为:Mt_InDel10‑F:5’‑CGCCATTTCTTTCCTTCAAT‑3’;Mt_InDel10‑R:5’‑ GTTCACCCCTTCGGCTTCT‑3’。
【技术特征摘要】
1.簇生朝天椒可育胞质的分子鉴定标记,其特征在于所述分子鉴定标记为Mt_InDel10,其引物序列为:Mt_InDel10-F:5’-CGCCATTTCTTTCCTTCAAT-3’;Mt_InDel10-R:5’-GTTCACCCCTTCGGCTTCT-3’。2.利用权利要求1所述的分子鉴定标记的保持系选育方法,其特征在于所述选育方法包括以下步骤:(1)选择结果多、果实端正、生长势强、无病虫害的簇生朝天椒优良品种,取饱满种子;(2)将饱满种子消毒并漂洗干净;然后进行浸种催芽,将发芽的种子移至黑暗环境下,继续培养黄化苗;(3)将所述黄化苗去除子叶上的种皮和根,选取地上组织提取线粒体DNA;(4)以线粒体DNA为模板进行簇生朝天椒PCR扩增;取扩增产物进行电泳分离分析,根据目的片段大小选取具有可育胞质的优良品种。3.根据权利要求2所述的保持系选育方法,其特征在于:对选取的具有可育胞质的优良品种,进一步利用100%雄性不育系进行测交,母本为隔离种植的100%雄性不育系,父本为隔离种植的所述具有可育胞质的优良品种;如果测交后代群体85%-100%雄性不育,则其父本为具有可育胞质品种,且其细胞核基因型为msms,入选保持系;如果测交后代雄性不育:雄性可育=1:1,则其父本为具有可育胞质品种,入选保持系;以母本为100%雄性不育系单株,父本为此保持系自交后代并单株挂牌标记的单株,杂交后代中的全部可育株系淘汰,杂交后代中的雄性不育...
【专利技术属性】
技术研发人员:林多,姜童,王辉,
申请(专利权)人:青岛农业大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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