高通量检测玉米南方锈病抗性基因分型的方法及其试剂盒技术

技术编号:14366748 阅读:192 留言:0更新日期:2017-01-09 13:02
本发明专利技术涉及高通量检测玉米南方锈病抗病主效基因Rpp25分型的方法及其试剂盒。具体来说,本发明专利技术涉及用于高通量检测玉米南方锈病抗性材料的SNP分子标记物,其鉴定方法,用于检测这些SNP分析标记物的方法,引物组以及试剂盒。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及玉米南方锈病抗性的分子鉴定,特别是涉及用于玉米南方锈病抗性分子鉴定的分子标记的高通量检测。
技术介绍
玉米南方锈病是一种毁灭性的气流传播的玉米病害,主要由多堆柄锈菌(PucciniapolysoraUnderw.)引起。玉米南方锈病主要发生在热带与亚热带地区,近年来在温带地区也时有发生。病害暴发时,玉米叶片被病菌橙黄色的孢子所覆盖,导致叶片很快干枯死亡,对玉米生产造成很大的损失,严重时甚至绝收。采用先进的分子育种手段,充分利用玉米资源库中的抗性资源,进行抗病育种和抗病性改良是控制玉米南方锈病最经济有效的途径。研究表明,在玉米10号染色体短臂上,存在一个抗南方锈病的主效基因簇。这个抗南方锈病的主效基因簇包括来源于对南方锈病免疫自交系P25的抗病主效基因RppP25。基因定位结果表明抗南方锈病基因RppP25位于标记P091与M271之间的40kb区间内。因此,亟待开发适合高通量检测与玉米南方锈病抗性相关的分子标记物,以及能够高通量检测与玉米南方锈病抗性相关的分子标记物的试剂盒和方法。
技术实现思路
本专利技术根据包含抗玉米南方锈病基因位RppP25的抗南方锈病主效基因簇位点在中国玉米种质资源中的单核苷酸多态性(SingleNucleotidePolymorphisms,SNP)信息,获得适合高通量检测玉米抗南方锈病主效基因簇位点多态性的SNP作为分子标记物,并且设计出了用于检测所获得的SNP的标记引物,以及相应的检测分型方法,可以用于玉米南方锈病抗性的分子诊断与分子标记辅助遗传改良。一方面,本专利技术提供了适合高通量检测玉米南方锈病抗性的玉米南方锈病抗病主效基因Rpp25位点的一种或者多种SNP分子标记物,所述SNP分子标记物选自表3中所列的如下SNP标记物:A003135、A003857、A003858、A003859、A003864、A003865、A003866和A003869,以玉米参考基因组B73V3版本染色体10为准,所述A003135对应的位置为3,020,570,等位位点1为T,等位位点2为C;A003857对应的位置为2,437,710,等位位点1为A,等位位点2为G;A003858对应的位置为2,450,914,等位位点1为C,等位位点2为T;A003859对应的位置为2,469,304,等位位点1为A,等位位点2为C;A003864对应的位置为4,002,339,等位位点1为A,等位位点2为G;A003865对应的位置为4,652,445,等位位点1为T,等位位点2为C;A003866对应的位置为4,668,571,等位位点1为A,等位位点2为G;A003869对应的位置为4,696,425,等位位点1为G,等位位点2为T。SNP位点等位基因型分型有三种:等位基因1纯合型,等位基因2纯合型,等位基因1和等位基因2杂合型。另一方面,本专利技术提供了用于早期高通量检测玉米穗轴颜色的方法,所述方法包括从待检测的玉米品种获得的核酸样品中鉴定至少一种选自表3中所列的如下SNP标记物:A003135、A003857、A003858、A003859、A003864、A003865、A003866和A003869。本领域技术人员可以根据已知序列的具体SNP位点选择鉴定方法,所述方法例如可以是:直接测序、等位基因-特异性探针杂交、等位基因-特异性引物延伸、等位基因-特异性扩增。具体的鉴定试剂可以选自例如等位基因特异性寡核苷酸、等位基因特异性引物、DNA探针和RNA探针。优选地,本专利技术中的鉴定试剂包括等位基因特异性引物。所述特异性引物可以是选自如下的引物组:(1)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-GAGGACGAGGACGACGCG(SEQIDNO:1),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-GGAGGACGAGGACGACGCA(SEQIDNO:2),通用引物:TGCACATGTCAGCCTCAAGACC(SEQIDNO:3);(2)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-GGGCGTCAAGTGCGATCTCT(SEQIDNO:4),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-GGCGTCAAGTGCGATCTCC(SEQIDNO:5),通用引物:TGCTCCTCACAGGATACATGAAGAAT(SEQIDNO:6);(3)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-GACTAATAGCTGCATACCACTCAG(SEQIDNO:7),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-TAGACTAATAGCTGCATACCACTCAA(SEQIDNO:8),通用引物:GAGACCCTATTACTCGTATTGTTGGCA(SEQIDNO:9);(4)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-GATGACAGCAGCTAGCAGTGAAAA(SEQIDNO:10),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-ATGACAGCAGCTAGCAGTGAAAG(SEQIDNO:11),通用引物:CAGAGCTAAGTGAGACAGTGAGAGT(SEQIDNO:12);(5)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-ACAGTGATATCTGCAGAAGCTATGT(SEQIDNO:13),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-CAGTGATATCTGCAGAAGCTATGC(SEQIDNO:14),通用引物:TTTTGTGGTCCTCACCTTCTTTCTCTT(SEQIDNO:15);(6)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-CAATGGGGAAAGCTGGATCAAC(SEQIDNO:16),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-GCAATGGGGAAAGCTGGATCAAT(SEQIDNO:17),通用引物:GTTTTGCACGGCGCATTGTGAAGA(SEQIDNO:18);(7)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-CCGGGAGACAAGCAACGACA(SEQIDNO:19),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-CGGGAGACAAGCAACGACG(SEQIDNO:20),通用引物:TCGCTAGAGCCTCTGGACTACAT(SEQIDNO:21);和(8)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-GGTTGGGACACACCAGTTAGG(SEQIDNO:22),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-GGGTTGGGACACACCAGTTAGT(SEQIDNO:23),通用引物:TGTTTCGCCACTCTGGCATCCTAT(SEQIDNO:24)。另外,在已知玉米南方锈病抗病主效基因Rpp25(Rpp25基因)位点的特定SNP标记物的前提下,采用引物常规设计规则来设计扩增该段序列的引本文档来自技高网...
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【技术保护点】
用于高通量检测玉米南方锈病抗性的玉米南方锈病抗病主效基因Rpp25位点的一种或者多种SNP分子标记物,所述SNP分子标记物为选自如下的SNP标记物:A003135、A003857、A003858、A003859、A003864、A003865、A003866和A003869,以玉米参考基因组B73V3版本染色体10为准,所述A003135对应的位置为3,020,570,等位位点1为T,等位位点2为C;A003857对应的位置为2,437,710,等位位点1为A,等位位点2为G;A003858对应的位置为2,450,914,等位位点1为C,等位位点2为T;A003859对应的位置为2,469,304,等位位点1为A,等位位点2为C;A003864对应的位置为4,002,339,等位位点1为A,等位位点2为G;A003865对应的位置为4,652,445,等位位点1为T,等位位点2为C;A003866对应的位置为4,668,571,等位位点1为A,等位位点2为G;A003869对应的位置为4,696,425,等位位点1为G,等位位点2为T。

【技术特征摘要】
1.用于高通量检测玉米南方锈病抗性的玉米南方锈病抗病主效基因Rpp25位点的一种或者多种SNP分子标记物,所述SNP分子标记物为选自如下的SNP标记物:A003135、A003857、A003858、A003859、A003864、A003865、A003866和A003869,以玉米参考基因组B73V3版本染色体10为准,所述A003135对应的位置为3,020,570,等位位点1为T,等位位点2为C;A003857对应的位置为2,437,710,等位位点1为A,等位位点2为G;A003858对应的位置为2,450,914,等位位点1为C,等位位点2为T;A003859对应的位置为2,469,304,等位位点1为A,等位位点2为C;A003864对应的位置为4,002,339,等位位点1为A,等位位点2为G;A003865对应的位置为4,652,445,等位位点1为T,等位位点2为C;A003866对应的位置为4,668,571,等位位点1为A,等位位点2为G;A003869对应的位置为4,696,425,等位位点1为G,等位位点2为T。2.用于高通量检测玉米南方锈病抗性的方法,其特征在于所述方法包括从待检测的玉米品种获得的核酸样品中鉴定至少一种权利要求1限定的SNP标记物,所述方法选自:直接测序、等位基因-特异性探针杂交、等位基因-特异性引物延伸、等位基因-特异性扩增。3.根据权利要求2的方法,其特征在于所述等位基因-特异性引物延伸中采用的等位基因特异性引物为选自如下的引物组:(1)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-GAGGACGAGGACGACGCG(SEQIDNO:1),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-GGAGGACGAGGACGACGCA(SEQIDNO:2),通用引物:TGCACATGTCAGCCTCAAGACC(SEQIDNO:3);(2)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-GGGCGTCAAGTGCGATCTCT(SEQIDNO:4),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-GGCGTCAAGTGCGATCTCC(SEQIDNO:5),通用引物:TGCTCCTCACAGGATACATGAAGAAT(SEQIDNO:6);(3)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-GACTAATAGCTGCATACCACTCAG(SEQIDNO:7),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-TAGACTAATAGCTGCATACCACTCAA(SEQIDNO:8),通用引物:GAGACCCTATTACTCGTATTGTTGGCA(SEQIDNO:9);(4)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-GATGACAGCAGCTAGCAGTGAAAA(SEQIDNO:10),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-ATGACAGCAGCTAGCAGTGAAAG(SEQIDNO:11),通用引物:CAGAGCTAAGTGAGACAGTGAGAGT(SEQIDNO:12);(5)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-ACAGTGATATCTGCAGAAGCTATGT(SEQIDNO:13),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-CAGTGATATCTGCAGAAGCTATGC(SEQIDNO:14),通用引物:TTTTGTGGTCCTCACCTTCTTTCTCTT(SEQIDNO:15);(6)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-CAATGGGGAAAGCTGGATCAAC(SEQIDNO:16),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-GCAATGGGGAAAGCTGGATCAAT(SEQIDNO:17),通用引物:GTTTTGCACGGCGCATTGTGAAGA(SEQIDNO:18);(7)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-CCGGGAGACAAGCAACGACA(SEQIDNO:19),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-CGGGAGACAAGCAACGACG(SEQIDNO:20),通用引物:TCGCTAGAGCCTCTGGACTACAT(SEQIDNO:21);和(8)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-GGTTGGGACACACCAGTTAGG(SEQIDNO:22),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-GGGTTGGGACACACCAGTTAGT(SEQIDNO:23),通用引物:TGTTTCGCCACTCTGGCATCCTAT(SEQIDNO:24)。4.权利要求1限定的一种或者多种SNP分子标记物在鉴定玉米南方锈病抗性中的应用。5.用于筛选玉米南方锈病抗病主效基因Rpp25位点与玉米南方锈病抗性相关的SNP分子标记物的方法,其特征在于所述方法包括如下步骤:(1)选择玉米南方锈病抗病主效基因Rpp25区段附近的SNP;(2)根据所选择的SNP,基于LGC公司的KASPMasterMix试剂盒设计对应于每个SNP的KASP引物组;(3)以玉米基因组DNA作为模板,利用步骤(2)设计的KASP引物组进行PCR扩增;(4)对经PCR扩增后的SNP位点进行基因分型,寻找基因分型成功的SNP标记物;以及(5)将基因分型成功的SNP标记物与有统计学意义数量的已知玉米南方锈病抗性表型的样品进行对比,进行T-TEST计算,选择差异达到显著水平P<0.05的SNP分子标记物作为与玉米南方锈病抗性相关的SNP分子标记物。6.根据权利要求5的方法,其特征在于所述SNP为权利要求1限定的SNP。7.用于鉴定权利要求1限定的SNP标记物的引物组。8.根据权利要求7的引物组,其特征在于所述引物组选自:(1)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-GAGGACGAGGACGACGCG(SEQIDNO:1),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-GGAGGACGAGGACGACGCA(SEQIDNO:2),通用引物:TGCACATGTCAGCCTCAAGACC(SEQIDNO:3);(2)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-GGGCGTCAAGTGCGATCTCT(SEQIDNO:4),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-GGCGTCAAGTGCGATCTCC(SEQIDNO:5),通用引物:TGCTCCTCACAGGATACATGAAGAAT(SEQIDNO:6);(3)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-GACTAATAGCTGCATACCACTCAG(SEQIDNO:7),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-TAGACTAATAGCTGCATACCACTCAA(SEQIDNO:8),通用引物:GAGACCCTATTACTCGTATTGTTGGCA(SEQIDNO:9);(4)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-GATGACAGCAGCTAGCAGTGAAAA(SEQIDNO:10),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-ATGACAGCAGCTAGCAGTGAAAG(SEQIDNO:11),通用引物:CAGAGCTAAGTGAGACAGTGAGAGT(SEQIDNO:12);(5)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-ACAGTGATATCTGCAGAAGCTATGT(SEQIDNO:13),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-CAGTGATATCTGCAGAAGCTATGC(SEQIDNO:14),通用引物:TTTTGTGGTCCTCACCTTCTTTCTCTT(SEQIDNO:15);(6)特异引物1:FAM-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-CAATGGGGAAAGCTGGATCAAC(SEQIDNO:16),特异引物2:HEX-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-GCAATGGGGAAAGCTGGATCAAT(...

【专利技术属性】
技术研发人员:翟晨光柴宇超王丽丽李梦郭春兰罗朗严勇攀景润春
申请(专利权)人:中玉金标记北京生物技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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