小麦抗条锈病基因QYr.sicau-1B-1 SSR分子标记与应用制造技术

本发明专利技术提供了小麦抗条锈病基因QYr.sicau‑1B‑1 SSR分子标记与应用。本发明专利技术提供了位于小麦1B染色体上的与小麦抗条锈病基因连锁的共显性分子标记Xwmc156。该分子标记Xwmc156与小麦1B上的抗条锈病QTL QYr.sicau‑1B‑1紧密连锁，可用来对小麦条锈病性状进行定位，从而在育种过程中淘汰对条锈病高感的植株，提高育种工作效率；还可用来检测小麦1B染色体上的抗条锈病QTL，快速筛选具有该位点的植株，进而方便进行高抗条锈病小麦的分子辅助育种，应用前景良好。

Molecular Marker and Application of Stripe Rust Resistance Gene QYr.sicau-1B-1 SSR in Wheat

The present invention provides molecular markers and applications of wheat stripe rust resistance gene QYr.sicau_1B_1 SSR. The present invention provides a co-dominant molecular marker Xwmc156 located on wheat 1B chromosome and linked to wheat stripe rust resistance gene. The molecular marker Xwmc156 is closely linked to the stripe rust resistance QTL QYr.sicau_1B_1 on wheat 1B. It can be used to locate the stripe rust resistance traits of wheat, so as to eliminate the plants highly susceptible to Stripe Rust in the breeding process and improve the breeding efficiency. It can also be used to detect the stripe rust resistance QTL on Wheat 1B chromosome and quickly screen the plants with this locus, so as to facilitate the high stripe resistance. Molecular assisted breeding of rust wheat has good application prospects.

【技术实现步骤摘要】
小麦抗条锈病基因QYr.sicau-1B-1SSR分子标记与应用
本专利技术分子生物学及作物遗传育种领域，特别是涉及与小麦抗条锈病性状相关的分子标记，具体地，涉及小麦抗条锈病基因QYr.sicau-1B-1连锁的SSR分子标记、扩增其的引物对以及该分子标记的应用。
技术介绍
小麦是我国重要的粮食作物，常年种植面积在2000万公顷以上，约占粮食作物面积的27％；总产量为1亿吨以上，约占粮食作物产量的22％。小麦条锈病是我国小麦生产中一种重要的病害，当受到条锈菌的侵害时，小麦叶片会出现黄色的坏死斑，并且会产生黄色的夏孢子，这些孢子到后期就会变为黑色；条锈菌会造成叶片褪绿，无法进行光合作用，从而减产，严重时甚至会造成颗粒无收。一直以来国内外许多研究都在致力于新的抗性小麦品种的研究，其抗性基因的挖掘对选育和推广抗病品种具有重要的作用。小麦品系‘20828’在西南生态区近10余年一直对国内条锈病流行生理小种表现为近免疫抗性，其还具有小穗数多、株高适中和株型紧凑等特点，是育种首选亲本。分子标记辅助育种，不依赖于表型选择，即不受环境、基因互作、基因与环境互作等因素的影响，而是直接对基因型进行选择，因而能大大提高育种效率。简单重复序列(simplesequencerepeats，SSR)是一类广泛存在于基因组上的、由几个核苷酸重复单位组成的串联重复序列。由于去在基因组上的大量分布，多态性高，且操作技术简单，费用低廉，在分子辅助育种的已被广泛使用。小麦55KSNP芯片是在小麦66KSNP芯片的基础上开发的一款经济型中密度SNP芯片。芯片包含55,000个左右的小麦SNP标记，均匀分布在21条染色体上，每条染色体上平均有2,600个标记，标记间的平均遗传距离约为0.1cM，平均物理距离小于300Kb，适合于一般的种质资源多样性分析、遗传作图与新基因发掘、比较基因组分析、品种注册与鉴别(指纹分析)。因此，筛选出与抗条锈病基因紧密连锁的分子标记，利用分子标记对小麦抗条锈病基因进行选择，对选择小麦品种有着独特的优势。此前有学者对抗条锈病性状进行了QTL定位，发现与之相关的QTL在小麦中广泛存在，且分布在每一条染色体中，其中1B染色体上定位到的抗条锈病QTL最多。但是由于病原菌小种的高度变异，大量的抗条锈病基因已经或者正在丧失抗性，因此一直以来国内外许多研究都在致力于新的抗性小麦品种的研究，这就需要了解小麦抗源的抗病基因及其遗传特点，从而对小麦抗源进行更加合理有效的应用，培育出更高效的抗性品种。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供小麦抗条锈病基因QYr.sicau-1B-1SSR分子标记与应用，及扩增该分子标记的特异性引物对。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：基于以上目的，申请人利用‘20828’为母本，以小麦品种川农16为父本杂交，得到杂种F1，F1代单株自交获得F2，在F2随机选取199个单株，进行自交，分别收获单株，下一年继续自交，如此重复直到F6代，获得含有199个系的重组自交系，构成遗传作图群体。对重组自交系群体条锈病表型鉴定，提取亲本‘20828’、川农16和重组自交系群体植株DNA，SNP标记分析多态性位点，筛选亲本之间多态性SSR标记，重组自交系群体SSR分析。根据SSR标记和SNP标记，利用JoinMap4.0构建遗传图谱。以LOD值3-10依次构建连锁群，寻找最优的标记数和标记顺序，确定连锁群及顺序。结合群体的条锈病表型数据定位抗条锈病基因QYr.sicau-1B-1，计算QYr.sicau-1B-1基因的位置和分子标记之间的遗传距离，发现‘20828’染色体1BL存在一个抗条锈病基因，最终得到10个多态性SSR标记，其中Xwmc156与抗条锈病基因QYr.sicau-1B-1紧密连锁。本专利技术提供的小麦抗条锈病基因QYr.sicau-1B-1SSR分子标记，所述分子标记为Xwmc156。该分子标记Xwmc156与小麦抗条锈病QTL位于小麦1B染色体长臂上，该标记与QTL之间紧密连锁。本专利技术还提供所述的分子标记Xwmc156在鉴定小麦抗条锈病QYr.sicau-1B-1中的应用。本专利技术的抗条锈病QTLQYr.sicau-1B-1来自‘20828’，该QTL位于小麦1B染色体长臂(图1)，表现为抗条锈病。本专利技术的小麦抗条锈病基因QYr.sicau-1B-1的分子标记Xwmc156由核苷酸序列如SEQIDNO.1～2所示的引物对PCR扩增获得。在抗条锈病性状的小麦种质品系中，该引物可扩增出大小为237bp的DNA片段。本专利技术提供了上述分子标记Xwmc156在作物分子辅助育种中的应用。本专利技术提供了上述分子标记Xwmc156在培育抗条锈病小麦中的应用。进一步地，所述的应用包括如下步骤：1)提取待测植株的基因组DNA；2)以待测植株的基因组DNA为模板，利用SEQIDNO.1～2所示的的引物，进行PCR扩增反应；3)检测PCR扩增产物，若扩增产物大小为237bp的DNA片段，则待测植株为具有抗条锈病性状的小麦种质资源。本专利技术还提供了用于检测小麦抗条锈病基因QYr.sicau-1B-1的SSR分子标记Xwmc156的特异性引物对，其核苷酸序列分别如SEQIDNO.1～2所示。本专利技术提供了上述特异性引物对在小麦种质资源改良中的应用。本专利技术提供了上述特异性引物对在小麦抗条锈病材料创制中的应用。含有上述特异性引物对的试剂盒也属于本专利技术的保护范围。本专利技术提供了一种鉴定小麦抗条锈病基因QYr.sicau-1B-1的分子标记方法，以待鉴定材料的DNA作为模板，用上、下游引物序列分别如SEQIDNO.1～2所示的特异性引物对其进行PCR扩增，PCR产物进行8％变性聚丙烯酰胺凝胶，若能扩增出237bp左右的片段，可判断为有抗条锈病基因QYr.sicau-1B-1的小麦。具体地，上述PCR扩增的扩增体系为：5μL10×PCR反应缓冲液、1.5UExTaqDNA聚合酶、2mMMgCl2、0.2mMdNTP、上、下游引物各150ng、100ng模板DNA、双蒸水加至总量为50μL。上述PCR扩增的程序：94℃预变性5min；94℃变性30s、55℃退火30s、72℃延伸45s，总共35个循环；72℃延伸7min；PCR产物检测：PCR产物8％变性聚丙烯酰胺凝胶(Acr:Bis＝19:1)电泳检测PCR扩增产物，电泳分离，电极缓冲液为1×TBE，恒定功率60W，电压1500V；然后银染显色。本专利技术还提供用于鉴定抗条锈病性状的小麦种质资源的PCR检测试剂盒，所述检测试剂盒包含扩增所述分子标记Xwmc156的引物。本专利技术提供了含有扩增所述分子标记Xwmc156的引物的试剂盒在小麦质资源改良或小麦抗条锈病材料创制或小麦育种或鉴定抗条锈病小麦中的应用。本专利技术的有益效果在于：本专利技术公开了位于小麦1B染色体上的与小麦抗条锈病连锁的分子标记Xwmc156，该分子标记是小麦1B染色体长臂上抗条锈病QTLQYr.sicau-1B-1的侧翼标记(共显性标记)，连锁度高。该标记可用来检测小麦1B染色体上的抗条锈病QTL，快速筛选具有该位点的植株，进而方便进行高抗小麦的分子辅助育种。本专利技术提供的分子标记Xwmc156与小麦1B上的抗条锈病QTLQYr.sica本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.小麦抗条锈病基因QYr.sicau‑1B‑1SSR分子标记在鉴定小麦抗条锈病QTL QYr.sicau‑1B‑1中的应用，所述SSR分子标记为Xwmc156。

【技术特征摘要】
1.小麦抗条锈病基因QYr.sicau-1B-1SSR分子标记在鉴定小麦抗条锈病QTLQYr.sicau-1B-1中的应用，所述SSR分子标记为Xwmc156。2.小麦抗条锈病基因QYr.sicau-1B-1SSR分子标记在筛选或鉴定抗条锈病性状的小麦种质资源中的应用，所述SSR分子标记为Xwmc156。3.小麦抗条锈病基因QYr.sicau-1B-1SSR分子标记在在作物分子辅助育种或在培育具有抗条锈病性的小麦中的应用，所述SSR分子标记为Xwmc156。4.如权利要求1-3任一所述的应用，其特征在于，所述小麦抗条锈病基因QYr.sicau-1B-1SSR分子标记可通过如SEQIDNO.1～2所示的引物PCR扩增得到，PCR扩增后检测扩增产物，若扩增...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：四川,51