与小麦抗病基因Pm21连锁的分子标记及其在育种上的应用制造技术

本发明专利技术公开了与小麦抗病基因Pm21连锁的分子标记及其在育种上的应用。25个分子标记来源于含有Pm21抗白粉病基因小麦‑簇毛麦极小片段易位系NAU427，与Pm21基因紧密连锁，可用于分子标记辅助选择，提高抗病植株的选择效率和准确率。

【技术实现步骤摘要】
与小麦抗病基因Pm21连锁的分子标记及其在育种上的应用
本专利技术属于分子遗传育种领域，涉及与小麦抗病基因Pm21连锁的分子标记及其在育种上的应用。
技术介绍
小麦是全球性的重要粮食作物，全世界有35％-40％的人以小麦为主食。小麦白粉病是世界范围内的重要病害之一，一般发病年份可导致13-34％的产量损失，严重发病年份可导致50％以上的产量损失。培育高抗小麦白粉病品种是最为经济、安全和有效的途径。近年来，随着分子标记技术的发展、高密度分子遗传图谱的构建，分子标记辅助育种在小麦优良性状选育研究中发挥了越来越重要的作用。发掘含有抗白粉病基因的种质资源、开发与抗病基因连锁的分子标记，是进行小麦抗白粉病遗传育种的基础。目前，从小麦及其近缘物种中58个基因位点发掘了85个抗白粉病基因，但是这些基因大部分是小种专化抗性，易于丧失其抗病性(WiersmaAT,PulmanJA,BrownLK,CowgerC,OlsonEL.IdentificationofPm58fromAegilopstauschii.TheorApplGenet,2017,130:1123-1133)。来自簇毛麦的抗白粉病基因Pm21对白粉病表现广谱高抗。簇毛麦(Haynaldiavillosa)有7对染色体(2n＝2x＝14,VV)，每对染色体包含两条同源染色体，这7条染色体分别为1V、2V、3V、4V、5V、6V、7V。在簇毛麦的6V短臂上存在广谱高抗白粉病基因Pm21，该基因可抗国内外超过120个白粉菌生理小种(HuangXQ,HsamSLK,ZellerFJ.Identificationofpowderymildewresistancegenesincommonwheat(TriticumaestivumLemThell).9.Cultivars,landracesandbreedinglinesgrowninChina.PlantBreeding,1997,116:233-238)。南京农业大学细胞遗传所创制了小麦-簇毛麦易位系T6VS·6AL(ChenPD,QiLL,ZhouB,ZhangSZ,LiuDJ.Developmentandmolecularcytogeneticanalysisofwheat-Haynaldiavillosa6VS/6ALtranslocationlinesspecifyingresistancetopowderymildew.TAG,1995,(91):1125-1128)，将含有Pm21基因的簇毛麦6VS染色体臂替换普通小麦6AL染色体臂，使普通小麦获得了对白粉病的广谱抗性，以该易位系为亲本选育了30多个品种在中国大面积推广种植。6VS染色体臂导入普通小麦背景引入抗白粉病基因Pm21的同时，不可避免地携带了6VS染色体臂上的其他基因。南京农业大学细胞遗传所创制了携带抗白粉病基因Pm21的小片段易位系NAU418，并且开发了可追踪易位片段的分子标记CINAU273,CINAU274,CINAU275,CINAU15(ChenPD,YouCF,HuY,ChenSW,ZhouB,CaoAZ,WangX.Radiation-inducedtranslocationswithreducedHaynaldiavillosachromatinatthePm21locusforpowderymildewresistanceinwheat.MolBreed2013,31:477-484)。NAU418携带的顶端易位片段与比整臂T6VS·6AL的易位片段相比虽然明显缩小，但该易位片段仍然较大，能通过原位杂交方法检测得到。进一步创制携带Pm21基因的极小片段易位系、开发易位片段内与Pm21基因连锁的分子标记，既可为小麦抗病遗传育种提供新的种质资源，还可为分子标记辅助选择提供可利用的分子标记。
技术实现思路
：本专利技术目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一个含有抗白粉病基因Pm21的小麦-簇毛麦极小片段易位系NAU427和与其易位片段所含有的与Pm21基因紧密连锁的分子标记。NAU427可作为种质资源用于小麦抗白粉病遗传育种，避免6VS上大量基因的冗余连锁；NAU427的易位片段中与Pm21基因紧密连锁的分子标记可用于分子标记辅助选择，提高育种效率。本专利技术的目的可通过如下技术方案实现：与小麦抗病基因Pm21连锁的分子标记，其特征在于选自CINAU1692、CINAU1693、CINAU1694、CINAU1695、CINAU1696、CINAU1697、CINAU1698、CINAU1699、CINAU1700、CINAU1701、CINAU1702、CINAU1703、CINAU1704、CINAU1705、CINAU1706、CINAU1707、CINAU1708、CINAU1709、CINAU1710、CINAU1711、CINAU1712、CINAU1713、CINAU1714、CINAU1715、CINAU1716中的任意一种；其引物序列如表1所示：表1。本专利技术所述的与抗病基因Pm21连锁的分子标记的引物，序列如SEQIDNO.1-SEQIDNO.50所示。本专利技术所述的引物在鉴定含有Pm21基因的小麦种质资源、品系及品种中的应用。本专利技术所述的引物在小麦抗病育种中的应用。含有抗小麦白粉病基因Pm21的极小片段抗病易位系NAU427，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏日期为2017.3.17，保藏号为CCTCCP201707，保藏地址为中国武汉大学。该抗白粉病小麦-簇毛麦极小片段易位系NAU427来自T6VS·6AL整臂易位系92R137的辐射后代。本专利技术所述的含有抗小麦白粉病基因Pm21的极小片段抗病易位系NAU427在小麦抗病育种中的应用。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术从T6VS·6AL整臂易位系辐射后代筛选获得小麦-簇毛麦极小片段易位系NAU427含有抗小麦白粉病基因Pm21，高抗小麦白粉病，可作为种质资源用于小麦抗白粉病遗传育种，避免6VS整臂易位片段大量冗余基因的不利连锁。(2)本专利技术开发的与抗病基因Pm21连锁的分子标记可用于分子标记辅助选择育种，大大提高小麦抗病育种效率。(3)本专利技术提供的与Pm21连锁的25个分子标记其中24个为针对簇毛麦基因组序列中特异插入缺失位点设计，可特异扩增出渐渗入NAU427的簇毛麦染色质上的特异条带，能够通过1％的琼脂糖凝胶电泳快捷检测，其中CINAU1704基于基因内含子大小差异开发的标记，PCR扩增反应后扩增产物在利用非变性聚丙烯酰胺凝胶(丙烯酰胺：甲叉丙烯酰胺＝39:1)检测，电泳检测方便分子标记辅助选择的快速鉴定。附图说明图1极小片段易位系NAU427和感病对照中国春的苗期(A)及成株期(B)抗性鉴定；图2极小片段易位系NAU427及其对照NAU418的原位杂交图片(A图)和分子标记鉴定图片(B图)；1：Maker；2：CS(不含Pm21抗病基因)；3：VV(簇毛麦，含有Pm21抗病基因)；4：ABV(人工合成小麦，含有Pm21)；5：T6VS·6AL(含有Pm21抗病基因)；6：NAU418(含有Pm21抗病基因的小片段易位系)；7：NAU427图3抗病材料NA本文档来自技高网...

【技术保护点】
与小麦抗病基因Pm21连锁的分子标记，其特征在于选自CINAU1692、CINAU1693、CINAU1694、CINAU1695、CINAU1696、CINAU1697、CINAU1698、CINAU1699、CINAU1700、CINAU1701、CINAU1702、CINAU1703、CINAU1704、CINAU1705、CINAU1706、CINAU1707、CINAU1708、CINAU1709、CINAU1710、CINAU1711、CINAU1712、CINAU1713、CINAU1714、CINAU1715或CINAU1716中的任意一种；其引物序列如表1所示：表1

【技术特征摘要】
1.与小麦抗病基因Pm21连锁的分子标记，其特征在于选自CINAU1692、CINAU1693、CINAU1694、CINAU1695、CINAU1696、CINAU1697、CINAU1698、CINAU1699、CINAU1700、CINAU1701、CINAU1702、CINAU1703、CINAU1704、CINAU1705、CINAU1706、CINAU1707、CINAU1708、CINAU1709、CINAU1710、CINAU1711、CINAU1712、CINAU1713、CINAU1714、CINAU1715或CINAU1716中的任意一种；其引...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢莉萍，胡平，刘佳倩，周渭皓，曹爱忠，陈佩度，张瑞奇，王秀娥，张守忠，
申请(专利权)人：南京农业大学，南京新麦秀生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32