三系杂交小麦种子纯度分子标记及其引物对和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种三系杂交小麦种子纯度分子标记及其引物对和应用，其中的分子标记为SSR分子标记，所述分子标记为位于2A染色体上的Wmc474或位于1B染色体上的Barc8。本发明专利技术可准确鉴定AL型三系杂交小麦种子纯度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及育种
，特别涉及一种三系杂交小麦种子纯度分子标记及其引物对和应用。
技术介绍
利用小麦杂种优势是提高小麦单产的有效途径。目前，小麦利用杂种优势的主要途径有：“三系法”、“两系法”和“化学杀雄法”。三系法是指将不育系、保持系和恢复系进行三系配套，不育系为母本，保持系为父本，相间种植，不育系所结种子下代仍为雄性不育，不育系循环繁殖或用以配制杂交种；以不育系为母本，恢复系为父本，相间种植，通过恢复系授给不育系花粉，不育系植株上生产的种子即为杂交种。两系法主要是利用光温敏雄性不育系和相应恢复系实现二系配套。光温敏雄性不育受隐性主基因控制，其育性的表达受外界温光条件的影响。在敏感期，当环境温度在不育临界温度范围时，表现为完全不育，这时不育系可用来与恢复系制种；当环境温度在可育临界温度范围时，不育系又恢复正常可育，自交结实繁殖。在杂交制种中，将温光敏不育系种子和恢复系相间种植，来生产小麦杂交种。化学杀雄法是指将强优势组合的亲本相间种植，在小麦抽穗—散粉关键时期，对母本喷施化学药剂，杀死母本的花粉，导致母本不育，通过父本授给母本花粉，使母本异交结实，生产小麦杂交种。在上述三种小麦杂交种生产过程中，杂交种的纯度至关重要。因为种子的纯度将决定生产出的杂交种子能否在生产上应用，同时种子纯度还影响杂交种的田间长势长相和杂种优势表现。三系杂交小麦不育系亲本种子繁殖或杂交种种子生产，采用不育系母本与保持系父本或不育系母本与恢复系父本按不同行比种植。收获时，父、母本必须分别收获，即先割除父本，后收获不育系或杂交种，尽可能地降低种子的机械混杂。由于小麦是自花授粉作物，父本保持系或恢复系可以自我繁殖，加上播种质量、栽培措施、收获环节复杂等影响，在收获过程中，会造成少量父本割除不及时或不完全，难免会有保持系或恢复系种子混入，从种子形态上很难鉴别出混杂的种子，导致杂交种子的机械混杂，会降低杂交种的纯度。目前我国采用的小麦种子纯度检测方法分为组织化学鉴定法、幼苗鉴定法、田间鉴定法和籽粒醇溶蛋白鉴定法(王立新等，2009)。但是这些方法都有一定的缺陷或局限性。组织化学法是凭借苯酚和氢氧化钠与种子各组织发生的颜色反应,根据种子间颖果和种皮着色差异区别杂株的种子,而小麦品种之间种子组织对染料的反应差异不大,很难依此鉴定种子纯度。幼苗鉴定法是根据幼苗叶鞘颜色辨别杂株,而幼苗叶鞘颜色只有紫色和绿色，如果杂株与测试品种幼苗叶鞘颜色一致,则无法辨别杂株。田间鉴定法是根据国标《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南普通小麦6(GB/T19557.2-2004)》,对测试品种全生育期25～56个重要表型和农艺性状进行一致性测试,需要一定面积的田间试验,试验周期较长。这样势必费时费力，增加成本。又因有些农艺性状为数量性状,株间差异往往为连续数据，而且容易受环境因素影响,降低了测试结果的准确性。籽粒醇溶蛋白鉴种子定法是依靠凝胶电泳技术展现品种间的醇溶蛋白亚基带型的差异而判断种子纯度。但因醇溶蛋白的所有组分在一块凝胶中电泳分离,没有足够的空间展示所有组分,使该技术灵敏度大打折扣。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种三系杂交小麦种子纯度分子标记及其引物对和应用，主要目的是准确鉴定三系杂交小麦种子纯度。为达到上述目的，本专利技术主要提供如下技术方案：一方面，本专利技术实施例提供了一种三系杂交小麦种子纯度分子标记，所述分子标记为SSR分子标记，所述分子标记为位于2A染色体上的Wmc474或位于1B染色体上的Barc8。另一方面，本专利技术实施例提供了一种三系杂交小麦种子纯度分子标记的引物对，其中位于2A染色体上的Wmc474的引物对的序列如下：Xwmc474L：ATGCTATTAAACTAGCATGTGTCG，Xwmc474R：AGTGGAAACATCATTCCTGGTA；位于1B染色体上的Barc8的引物对的序列如下：Xbarc8L：GCGGGAATCATGCATAGGAAAACAGAA，Xbarc8R：GCGGGGGCGAAACATACACATAAAAACA。另一方面，本专利技术实施例提供了一种三系杂交小麦种子纯度分子标记在AL型三系杂交小麦种子纯度检测中的应用。作为优选，所述应用包括如下步骤：将三系杂交小麦种子与非杂交种子按不同的设计比例混合形成多个试验组，待发苗后提取DNA；用所述SSR分子标记对应的引物对其幼苗DAN进行PCR扩增，聚丙烯酰胺凝胶电泳染色检测，分别统计各试验组的杂交种和非杂交种子的检测数量；将统计出的检测值与设计的理论值作相关性分析和回归分析得到小麦杂交种纯度计算值与检测值的方程；将待测三系杂交小麦种子抽样发苗、提取叶片DNA，然后利用所述SSR分子标记对应的引物进行检测，将检测值代入上述方程，计算得到待测小麦杂交种纯度。作为优选，所述三系杂交小麦种子分别与恢复系种子和保持系种子按不同的设计比例混合形成多个试验组。作为优选，所述三系杂交小麦种子与恢复系种子混合时，以位于2A染色体上的Wmc474的引物对其幼苗DNA进行扩增，建立的混入恢复系种子的小麦杂交种纯度理论值与检测值的方程如下：y＝4.4-10+0.7875x，其中x为混入的恢复系种子的检测值，y为混入的恢复系种子的计算值；以位于1B染色体上的Barc8的引物对其幼苗DNA进行扩增，建立的混入恢复系种子的小麦杂交种纯度理论值与检测值的方程如下：y＝-0.1452+0.9314x，其中x为混入的恢复系种子的检测值，y为混入的恢复系种子的计算值；所述三系杂交小麦种与保持系混合时，以位于2A染色体上的Wmc474的引物对其幼苗DNA进行扩增，建立的混入保持系种子的小麦杂交种纯度理论值与检测值的方程如下：y＝0.2109+0.6797x，其中x为混入的保持系种子的检测值，y为混入的保持系种子的计算值；以位于1B染色体上的Barc8的引物对其幼苗DNA进行扩增，建立的混入保持系种子的小麦杂交种纯度理论值与检测值的方程如下：y＝0.4083+0.7583x，其中x为混入的保持系种子的检测值，y为混入的保持系种子的计算值。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术根据AL型(普通小麦细胞质雄性不育)杂种小麦品种与其不育系和恢复系亲本在DNA水平上的多样性差异，利用小麦2A染色体上的分子标记Wmc474和1B染色体上的分子标记barc8与育性恢复基因连锁，对杂交种内混杂不同比例的亲本种子可以有效区分，并在此基础上建立了一种AL型杂交小麦种子纯度分子标记检测方法，该方法解决了需要田间种植进行杂种纯度鉴定费时费力的问题。确保小麦杂交种纯度分子标记检测的实用性，必将对种子企业和农民推广小麦杂交种产生积极作用。附图说明图1至图6为本专利技术实施例中三系杂交小麦种子纯度检测图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细描述，但不作为对本专利技术的限定。在下述说明中，不同的“一实施例”或本文档来自技高网...

【技术保护点】
三系杂交小麦种子纯度分子标记，所述分子标记为SSR分子标记，其特征在于，所述分子标记为位于2A染色体上的Wmc474或位于1B染色体上的Barc8。

【技术特征摘要】
1.三系杂交小麦种子纯度分子标记，所述分子标记为SSR分子标
记，其特征在于，所述分子标记为位于2A染色体上的Wmc474或位于
1B染色体上的Barc8。
2.权利要求1所述的三系杂交小麦种子纯度分子标记的引物对，
其中
位于2A染色体上的Wmc474的引物对的序列如下：
Xwmc474L：ATGCTATTAAACTAGCATGTGTCG，
Xwmc474R：AGTGGAAACATCATTCCTGGTA；
位于1B染色体上的Barc8的引物对的序列如下：
Xbarc8L：GCGGGAATCATGCATAGGAAAACAGAA，
Xbarc8R：GCGGGGGCGAAACATACACATAAAAACA。
3.权利要求1所述的三系杂交小麦种子纯度分子标记在AL型三
系杂交小麦种子纯度检测中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述应用包括如下
步骤：
将三系杂交小麦种与非杂交种按不同的设计比例混合形成多个试
验组，待发苗后提取DNA；
用所述SSR分子标记对应的引物对幼苗DNA进行PCR扩增，聚丙
烯酰胺凝胶电泳染色检测，分别统计各试验组的杂交种和非杂交种的
检测数量；
将统计出的检测值与设计的理论值作相关性分析和回归分析得到
小麦杂交种纯度计算值与检测值的方程；
将待测三系杂交小麦种子抽样发苗、提取叶片DNA，然后利用所述
SSR分子标记对应的引物进行检测，将检测值代入...

【专利技术属性】
技术研发人员：田笑明，聂迎彬，刘小芳，
申请(专利权)人：新疆农垦科学院，
类型：发明
国别省市：新疆;65