一种鉴定或辅助鉴定马铃薯熟性的SCAR标记及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种鉴定或辅助鉴定马铃薯熟性的SCAR标记及其应用。本发明专利技术以四倍体马铃薯为材料，基于马铃薯基因组相关序列信息，结合高通量简化基因组测序技术，提供了一种鉴定或辅助鉴定马铃薯熟性的方法，并开发了一个可用于马铃薯熟性辅助选择的分子标记SCAR 5‑8。通过实验证明：利用分子标记SCAR5‑8对不同熟性的四倍体马铃薯品种进行检测，检测结果与表型鉴定结果的吻合度达81.4％以上，且选择准确率高、稳定性好、方便又快速，在苗期就能对后代进行选择，不受植物生长阶段及环境条件影响，可有效加速马铃薯熟性育种进程，降低育种成本。

SCAR marker for identification or auxiliary identification of potato ripening and its application

The invention discloses a SCAR mark for identifying or assisting the identification of potato ripening and its application. The present invention in Tetraploid Potato as material, potato genome sequence related information based on the combination of high flux simplified genome sequencing technology, provides a method of identification or assisted identification of potato maturity, and the development of a can be used for molecular marker assistant selection of cooked potato SCAR 5 8. Experimental results show that using molecular marker SCAR5 8 with different maturity of Tetraploid Potato Varieties were detected, the detection results and the phenotypic results fit more than 81.4%, and the choice of high accuracy, good stability, convenient and fast, can select offspring at the seedling stage, not affected by plant growth stage and environmental conditions that can effectively accelerate the breeding process of cooked potato, reduce the breeding cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物
，具体涉及一种鉴定或辅助鉴定马铃薯熟性的SCAR标记及其应用。
技术介绍
马铃薯是世界第三大、我国第四大粮食作物，因其具有耐寒、耐贫瘠、高产稳产、适应性广、营养全面等优点，在世界范围内广泛种植，对于保障我国及世界的粮食安全具有重要意义。熟性是马铃薯重要的农艺性状，主要育种目标之一，也是鉴别品种特征的重要依据之一。不同熟性品种的选育可以满足不同地区和季节马铃薯种植、消费市场及马铃薯产业发展等多样化需求。如中国广大中原二季作地区春作和秋作马铃薯的生育期都只有60-70天左右(出苗至成熟)，适合种植早熟或中早熟品种，且可提早供应市场；而在北方一季作区，马铃薯生育期长，适合种植晚熟或中晚熟品种，且产量高；在人口众多、可利用耕地日趋减少的中原省份，早熟马铃薯是与粮棉间作套种的理想作物；对于马铃薯加工业，适宜的早熟或中早熟品种还可提早加工、延长加工期，减少储藏费用，提高经济效益。因此，选育不同熟性的品种对于促进马铃薯产业全面发展具有重要意义。分子标记辅助育种技术不受生长阶段与环境的影响，可以提高选择效率，缩短育种周期，加速马铃薯育种进程。早期已有研究者利用分子标记对马铃薯熟性进行了遗传机制的研究。由于四倍体马铃薯(2n＝4x＝48)高度杂合，遗传重组频率高，且自交多代后衰退严重，遗传背景狭窄，基因库贫乏，分子标记开发困难。而二倍体染色体数目较少，遗传背景相对简单，易于进行遗传分析和操作，所以研究者大多利用二倍体材料开发标记，再将标记应用到四倍体材料中。因此，在进行熟性相关分子标记的研究中，所用材料主要为二倍体马铃薯。前人的研究表明，在大多数马铃薯后代群体中，5号染色体上存在一个控制熟性的主效QTL，且与分子标记GP21紧密连锁。在实际的标记辅助育种和对四倍体马铃薯细胞学研究过程中，人们逐渐发现，由于四倍体马铃薯在减数分裂过程中的复杂性，可导致染色体发生交换重组而出现标记与性状偏分离、筛选准确率低等问题。人们开始利用四倍体进行标记开发和QTL定位研究，同样也在5号染色体上定位出一个熟性相关QTL，与分子标记STM3179、c2_476095等连锁。虽然前人的相关研究已获得一些与熟性相关的分子标记，但目前仍然难以用于四倍体马铃薯熟性育种，且准确性和稳定性较差，筛选效率低。因此，急需开发出与熟性紧密连锁的分子标记，为马铃薯分子标记辅助育种提供新的标记资源，加速马铃薯熟性育种进程。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种检测待测马铃薯是否含有DNA片段甲的物质在如下(1)-(6)中至少一种中的应用：(1)鉴定或辅助鉴定待测马铃薯熟性性状；(2)制备鉴定或辅助鉴定待测马铃薯熟性性状的产品；(3)鉴定或辅助鉴定待测马铃薯为早熟马铃薯还是晚熟马铃薯；(4)制备鉴定或辅助鉴定待测马铃薯为早熟马铃薯还是晚熟马铃薯的产品；(5)选育早熟马铃薯；(6)选育晚熟马铃薯。上述应用中，所述检测待测马铃薯是否含有DNA片段甲的物质为PCR扩增含有所述DNA片段甲的引物。上述应用中，所述引物为如下1)或2)：1)由序列表中序列2所示的单链DNA分子和序列表中序列3所示的单链DNA分子组成的引物对A；2)由序列A所示的单链DNA分子和序列B所示的单链DNA分子组成的引物对B；所述序列A为将序列2删除或增加或改变一个或几个核苷酸，且与序列2具有相同功能的核苷酸；所述序列B为将序列3删除或增加或改变一个或几个核苷酸，且与序列3具有相同功能的核苷酸。本专利技术的另一个目的是提供一种鉴定或辅助鉴定待测马铃薯熟性的方法。本专利技术提供的鉴定或辅助鉴定待测马铃薯熟性的方法是检测待测马铃薯是否含有DNA片段甲，若待测马铃薯含有DNA片段甲，则待测马铃薯为或候选为早熟马铃薯；若待测马铃薯不含有DNA片段甲，则待测马铃薯为或候选为晚熟马铃薯。上述方法中，所述检测待测马铃薯是否含有DNA片段甲的方法为如下X1)或X2)：X1)直接测序马铃薯个体的基因组DNA；X2)测序含有DNA片段甲的PCR扩增产物；所述PCR扩增产物所用的引物为如下1)或2)：1)由序列表中序列2所示的单链DNA分子和序列表中序列3所示的单链DNA分子组成的引物对A；2)由序列A所示的单链DNA分子和序列B所示的单链DNA分子组成的引物对B；所述序列A为将序列2删除或增加或改变一个或几个核苷酸，且与序列2具有相同功能的核苷酸；所述序列B为将序列3删除或增加或改变一个或几个核苷酸，且与序列3具有相同功能的核苷酸。本专利技术还有一个目的是提供一种鉴定或辅助鉴定待测马铃薯熟性性状的产品。本专利技术提供的鉴定或辅助鉴定待测马铃薯熟性性状的产品为检测待测马铃薯是否含有DNA片段甲的物质。上述产品中，所述检测待测马铃薯是否含有DNA片段甲的物质为如下Y1)或Y2)或Y3)或Y4)：Y1)由序列表中序列2所示的单链DNA分子和序列表中序列3所示的单链DNA分子组成的引物对A；Y2)由序列A所示的单链DNA分子和序列B所示的单链DNA分子组成的引物对B；所述序列A为将序列2删除或增加或改变一个或几个核苷酸，且与序列2具有相同功能的核苷酸；所述序列B为将序列3删除或增加或改变一个或几个核苷酸，且与序列3具有相同功能的核苷酸；Y3)含有Y1)所述引物对A或Y2)所述引物对B的PCR试剂；Y4)含有Y1)所述引物对A或Y2)所述引物对B或Y3)所述PCR试剂的试剂盒。上述DNA片段甲也属于本专利技术的保护范围。本专利技术的最后一个目的是提供一种选育早熟马铃薯的方法或一种选育晚熟马铃薯的方法。本专利技术提供的选育早熟马铃薯的方法是选育含有DNA片段甲的马铃薯。本专利技术提供的选育晚熟马铃薯的方法是选育不含有DNA片段甲的马铃薯。上述应用或上述方法或上述产品中，所述DNA片段甲的核苷酸序列为马铃薯基因组(马铃薯基因组参考序列的版本号为Potato(SolanumtuberosumgroupPhurejaDM1-3)GenomeBrowserv4.03)的第4155399-4155979位，也即为序列3所示的DNA分子。所述早熟马铃薯为生育期小于75天的马铃薯；所述晚熟马铃薯为生育期大于110天的马铃薯；所述生育期为从出苗至生理成熟的天数；所述出苗为子叶出土；所述生理成熟为植株叶片达到50％枯黄。上述应用或上述方法或上述产品中，所述马本文档来自技高网...

【技术保护点】
检测待测马铃薯是否含有DNA片段甲的物质在如下(1)‑(6)中至少一种中的应用：(1)鉴定或辅助鉴定待测马铃薯熟性性状；(2)制备鉴定或辅助鉴定待测马铃薯熟性性状的产品；(3)鉴定或辅助鉴定待测马铃薯为早熟马铃薯还是晚熟马铃薯；(4)制备鉴定或辅助鉴定待测马铃薯为早熟马铃薯还是晚熟马铃薯的产品；(5)选育早熟马铃薯；(6)选育晚熟马铃薯。

【技术特征摘要】
1.检测待测马铃薯是否含有DNA片段甲的物质在如下(1)-(6)中至少一种
中的应用：
(1)鉴定或辅助鉴定待测马铃薯熟性性状；
(2)制备鉴定或辅助鉴定待测马铃薯熟性性状的产品；
(3)鉴定或辅助鉴定待测马铃薯为早熟马铃薯还是晚熟马铃薯；
(4)制备鉴定或辅助鉴定待测马铃薯为早熟马铃薯还是晚熟马铃薯的产品；
(5)选育早熟马铃薯；
(6)选育晚熟马铃薯。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述检测待测马铃薯是否含有DNA
片段甲的物质为PCR扩增含有所述DNA片段甲的引物。
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：
所述引物为如下1)或2)：
1)由序列表中序列2所示的单链DNA分子和序列表中序列3所示的单链DNA
分子组成的引物对A；
2)由序列A所示的单链DNA分子和序列B所示的单链DNA分子组成的引物对
B；
所述序列A为将序列2删除或增加或改变一个或几个核苷酸，且与序列2具有相
同功能的核苷酸；
所述序列B为将序列3删除或增加或改变一个或几个核苷酸，且与序列3具有相
同功能的核苷酸。
4.一种鉴定或辅助鉴定待测马铃薯熟性的方法，是检测待测马铃薯是否含有DNA
片段甲，
若待测马铃薯含有DNA片段甲，则待测马铃薯为或候选为早熟马铃薯；
若待测马铃薯不含有DNA片段甲，则待测马铃薯为或候选为晚熟马铃薯。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述检测待测马铃薯是否含有DNA
片段甲的方法为如下X1)或X2)：
X1)直接测序马铃薯个体的基因组DNA；
X2)测序含有DNA片段甲的PCR扩增产物；
所述PCR扩增产物所用的引物为如下1)或2)：
1)由序列表中序列2所示的单链DNA分子和序列表中序列3所示的单链DNA
分子组成的引物对A；
2)由...

【专利技术属性】
技术研发人员：金黎平，李兴翠，李广存，段绍光，卞春松，徐建飞，庞万福，
申请(专利权)人：中国农业科学院蔬菜花卉研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11