本发明专利技术公开了小麦7DL染色体抗赤霉病基因紧密连锁的DNA标记及其应用。本发明专利技术提供了位于7DL染色体上与小麦抗赤霉病连锁的分子标记cau7DL278，该标记是小麦7DL染色体上抗赤霉病QTL QFhb.cau‑7DL的紧密连锁标记，且为共显性标记，连锁度高(遗传距离0.1cM)。本发现提供的分子标记具有快速、准确和高效的特点，可用来检测小麦7DL染色体上抗赤霉病QTL QFhb.cau‑7DL，快速准确地筛选具有该位点的植株，提高育种工作效率，为选育高抗赤霉病小麦品种奠定理论基础且提供分子辅助选择手段。
Closely linked DNA markers of scab resistance genes on chromosome 7dl of wheat and their application
【技术实现步骤摘要】
小麦7DL染色体抗赤霉病基因紧密连锁的DNA标记及其应用
本专利技术涉及分子生物学、植物病理学及作物遗传育种领域，具体涉及小麦7DL染色体上与一个新的抗赤霉病基因紧密连锁的SSR标记及其应用。
技术介绍
小麦(TriticumaestivumL.)是世界主要粮食作物，为全球近40％的人口提供主食。目前全球小麦种植面积约为2.2～2.4亿hm2，2018年全球生产总量约7.5亿吨(http://faostat.fao.org/faostat)；我国是世界上最大的小麦生产国和消费国，小麦种植以普通冬小麦为主，播种面积常年在2400万hm2左右，总产量约占世界小麦总产量的17％。小麦的安全生产至关重要，但它易受多种病害威胁，其中小麦赤霉病是世界范围的重要病害之一，由于小麦耕作制度改变和气候变化等多种原因，赤霉病的发生具有愈来愈严重的趋势，已经成为毁灭性病害(McMullenM,BergstromG,DeWolfE,Dill-MackyR,HershmanD,ShanerGandVanSanfordD.Aunifiedefforttofightanenemyofwheatandbarley:Fusariumheadblight.PlantDisease,2012,96:1712–1728；张爱民，阳文龙，李欣，孙家柱.小麦抗赤霉病研究现状与展望.遗传，2018(10):858–873)。大量报道表明欧美国家的小麦产区发病程度和频率不断加重；在我国，发病区域从长江中下游麦区逐渐向黄淮麦区和北方麦区扩展，淮河流域成为重病区。2001～2018年，有9个年份小麦赤霉病发生面积超过333万hm2，2012年赤霉病流行面积近1000万hm2(张爱民，阳文龙，李欣，孙家柱.小麦抗赤霉病研究现状与展望.遗传，2018(10):858–873)。小麦赤霉病主要是由真菌禾谷镰孢菌(FusariumgraminearumSchw)引起。在小麦的各个生育时期均有可能发病，造成小麦苗腐、茎腐、基腐和穗腐，其中穗部危害最为严重，致使受害的籽粒皱缩、变色和粒重降低，造成产量损失，通常损失范围是10-80％(因病情的不同程度而异)。赤霉病还影响小麦品质，威胁食品安全，感染赤霉病的小麦籽粒含有多种对人畜有害的毒素，包括脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)、雪腐镰刀菌烯醇(Nivalenol,NLV)和乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Acetyldoxynivalenol,AcDON)等，这些毒素一旦进入人体或牲畜体内，会造成肌体免疫力下降，致畸致癌等严重后果。防治赤霉病重要措施之一是培育和利用抗病品种，这种措施具有减少农药使用、从而避免或减轻环境污染、降低生产成本等优点。因此，开展赤霉病抗性遗传研究，利用DNA标记辅助选择加快抗病育种速度，对持续控制小麦赤霉病具有深远意义(SuZ,BernardoA,TianB,ChenH,WangS,MaH,CaiS,LiuD,ZhangD,LiT,TrickH,AmandPS,YuJ,ZhangZ,BaiG.AdeletionmutationinTaHRCconfersFhb1resistancetoFusariumheadblightinwheat.NatureGenetics,2019,51(7):1099–1105)。国内外研究表明赤霉病抗性是由数量性状位点(quantitativetraitlocus,QTL)控制(尚未发现免疫基因)，国内外已经报道了250多个抗赤霉病QTL，这些QTL抗病程度不同，单一QTL可以解释2.1％至50.0％的抗病程度，通常将解释抗病程度比较大的QTL(例如>20％)称为主效QTL，但绝大多数报道的QTL属于微效QTL。此外，这些QTL在稳定性方面也存在差异，有的QTL仅仅在某些遗传背景中和某些环境条件下才表达抗病作用，另外一些QTL则在不同遗传背景中和多种环境条件下均稳定地表达抗病作用。稳定且抗病作用强的主效QTL在小麦抗赤霉病实际育种工作中具有更大的应用价值。国际上把上述QTL中抗病程度较高且比较稳定的7个统一编号为抗赤霉病基因(Fhb1-7)，其中Fhb1是抗病性稳定且抗病程度最高的QTL，半个世纪以来，含有Fhb1的小麦品种“苏麦3号”或其衍生品种一直是世界范围内最佳的抗性资源，该基因已于2019年被成功克隆(SuZ,BernardoA,TianB,ChenH,WangS,MaH,CaiS,LiuD,ZhangD,LiT,TrickH,AmandPS,YuJ,ZhangZ,BaiG.AdeletionmutationinTaHRCconfersFhb1resistancetoFusariumheadblightinwheat.NatureGenetics,2019,51(7):1099–1105)。小麦赤霉病抗性QTLQFhb.cau-7DL是本专利申请人从小麦品系AQ24788-83(以下简称AQ)中发现的，利用Luke×AQ的272个重组自交系定位于7D染色体长臂上，是一个与目前国内外报道的QTL不同的新的主效QTL，在多种环境条件和不同遗传背景中均稳定地表现20％至32％的抗病程度，其抗病程度与Fhb1相近(RenJ,WangZ,DuZ,CheM,ZhangY,QuanW,WangY,JiangX,ZhangZ.DetectionandvalidationofanovelmajorQTLforresistancetoFusariumheadblightfromTriticumaestivumintheterminalregionofchromosome7DL.TheoreticalandAppliedGenetic,2019,132:241–259)。本专利申请人用Fhb1基因的特异标记(TaHTC)对小麦品系AQ的DNA进行扩增，从AQ中没有发现Fhb1基因的特异产物，这表明QFhb.cau-7DL是一个不同于Fhb1的新的抗病资源。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一个与小麦7DL染色体抗赤霉病基因QFhb.cau-7DL紧密连锁的SSR标记及其应用。本专利技术首先保护特异引物对；所述特异引物对由引物F和引物R组成；所述引物F为如下(a1)或(a2)：(a1)序列表的序列1所示的单链DNA分子；(a2)将序列1经过一个或几个核苷酸的取代且与序列1具有相同功能的DNA分子；所述引物R为如下(a3)或(a4)：(a3)序列表的序列2所示的单链DNA分子；(a4)将序列2经过一个或几个核苷酸的取代且与序列2具有相同功能的DNA分子。所述特异引物对的用途为如下(b1)-(b6)中的至少一种：(b1)鉴定或辅助鉴定小麦赤霉病抗性；(b2)筛选或辅助筛选赤霉病抗病小麦；(b3)检测或辅助检测待测小麦是否具有QFhb.cau-7DL抗性QTL；(b4)制备用于鉴定或辅助鉴定小麦赤霉病抗性的试剂盒；(b5)制备用于筛选或辅助筛选赤霉病抗病小麦的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.特异引物对；所述特异引物对由引物F和引物R组成；/n所述引物F为如下(a1)或(a2)：/n(a1)序列表的序列1所示的单链DNA分子；/n(a2)将序列1经过一个或几个核苷酸的取代且与序列1具有相同功能的DNA分子；/n所述引物R为如下(a3)或(a4)：/n(a3)序列表的序列2所示的单链DNA分子；/n(a4)将序列2经过一个或几个核苷酸的取代且与序列2具有相同功能的DNA分子。/n
【技术特征摘要】
1.特异引物对；所述特异引物对由引物F和引物R组成；
所述引物F为如下(a1)或(a2)：
(a1)序列表的序列1所示的单链DNA分子；
(a2)将序列1经过一个或几个核苷酸的取代且与序列1具有相同功能的DNA分子；
所述引物R为如下(a3)或(a4)：
(a3)序列表的序列2所示的单链DNA分子；
(a4)将序列2经过一个或几个核苷酸的取代且与序列2具有相同功能的DNA分子。
2.权利要求1所述特异引物对的应用，为如下(b1)-(b6)中的至少一种：
(b1)鉴定或辅助鉴定小麦赤霉病抗性；
(b2)筛选或辅助筛选赤霉病抗病小麦；
(b3)检测或辅助检测待测小麦是否具有QFhb.cau-7DL抗性QTL；
(b4)制备用于鉴定或辅助鉴定小麦赤霉病抗性的试剂盒；
(b5)制备用于筛选或辅助筛选赤霉病抗病小麦的试剂盒；
(b6)制备用于检测或辅助检测待测小麦是否具有QFhb.cau-7DL抗性QTL的试剂盒。
3.含有权利要求1所述特异引物对的试剂盒；所述试剂盒的应用为如下(c1)-(c3)中的至少一种：
(c1)鉴定或辅助鉴定小麦赤霉病抗性；
(c2)筛选或辅助筛选赤霉病抗病小麦；
(c3)检测或辅助检测待测小麦是否具有QFhb.cau-7DL抗性QTL。
4.权利要求3所述试剂盒的制备方法，包括将权利要求1所述的特异引物对中的各条引物进行独...
【专利技术属性】
技术研发人员：王振，任俊达，彭友良，赵文生，权威，张忠军，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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