一种鉴定或辅助鉴定大豆是否含有雄性不育基因的方法及其应用技术

本发明专利技术涉及生物技术领域，具体的说涉及一种鉴定或辅助鉴定大豆是否含有大豆雄性核不育基因的方法，通过检测待鉴定大豆中是否含有分子标记ms1‑marker的序列，如果待检测大豆中含有分子标记ms1‑marker的序列，则表明待检测大豆中含有大豆雄性核不育基因ms1，如果待检测大豆中不含有分子标记ms1‑marker的序列，则说明待检测大豆中不含有大豆雄性核不育基因ms1，所述分子标记ms1‑marker具有如SEQ ID NO.1所示的序列，或者分子标记ms1‑marker具有将由SEQ ID NO.1中的DNA序列中的一个或多个改变得到与SEQ ID NO.1具有相同功能的DNA序列。

【技术实现步骤摘要】
一种鉴定或辅助鉴定大豆是否含有雄性不育基因的方法及其应用
本专利技术涉及大豆遗传育种领域，尤其涉及一种鉴定或辅助鉴定大豆是否含有雄性不育基因的方法及其应用。
技术介绍
大豆是世界上最为重要的油料作物和高蛋白粮食作物。在我国，大豆是四大粮食作物之一，对保证国家粮食安全、改善城乡人民生活和增加农民收入有十分重要的作用。大豆是典型的短日照作物，单个品种的适种范围大都在1-1.5个纬度之间，不同纬度地区间引种会因日照长度的变化导致开花时间、成熟期提前或延迟，造成产量下降甚至颗粒无收。同时，我国地域范围大，生态类型多，育种水平不均衡，迫切需要加强优异种质资源的交流应用，提升大豆育种的整体水平，提高我国大豆单产水平。大豆是典型自花授粉作物，花朵小、去雄难，不利于传统的人工杂交工作的开展。这严重限制了大豆种质资源的挖掘利用，严重限制了优异基因位点的聚合利用。大豆雄性核不育基因ms1，无需费时费力的人工去雄步骤，可直接借助自然界昆虫或风进行传粉授粉，使封闭式杂交变为开放式杂交，加快种质资源的交流，促进优异基因的聚合，在大豆遗传育种中具有重要作用。前人研究将ms1定位在Satt516-Satt595之间，大致物理位置为Chr13:22489400-24602997，有2百多万个碱基，2百多个基因。这两个分子标记不是ms1紧密连锁的分子标记，加之ms1的分子本质仍不清楚，限制了ms1的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，通过分子生物学的方法，提供一种鉴定或辅助鉴定大豆是否雄性不育的方法及其应用。本专利技术提供一种鉴定或辅助鉴定大豆是否含有大豆雄性核不育基因ms1的方法，包括检测待测大豆基因组在Chr13:22489400-24602997区间内是否存在一个39kb的删除，若存在，则所述待测大豆含有大豆雄性核不育基因或候选含有大豆雄性核不育基因；若不存在所述39kb的删除，则所述待测大豆为不含有大豆雄性核不育基因。其中，所述检测待测大豆基因组在Chr13:22489400-24602997区间内是否存在一个39kb的删除通过下述方法确定：检测所述待测大豆中是否含有分子标记ms1-marker，如果待检测大豆中含有分子标记ms1-marker的序列，则待测大豆基因组存在一个39kb的删除，如果待检测大豆中不含有分子标记ms1-marker，则说明待检测大豆中不含有大豆雄性核不育基因ms1，其中，所述分子标记ms1-marker是如下DNA分子：1)其核苷酸序列是SEQIDNO.1的DNA分子；2)大豆基因组中包含1)的DNA分子的片段(该片段为来源于大豆基因组的离体DNA分子)。其中，所述检测所述待测大豆中是否含有分子标记ms1-marker包括如下步骤：针对所述分子标记ms1-marker设计特异性引物对，将所述特异性引物对命名为BUYU引物对。其中，所述BUYU引物对由SEQIDNO.2和SEQIDNO.3中所示的两条单链DNA组成。进一步，所述方法包括如下步骤：1)根据所述分子标记ms1-marker的序列，设计并合成分子探针；2)使用所述分子探针检测待鉴定大豆中是否含有分子标记ms1-marker，如果待检测大豆中含有分子标记ms1-marker的序列，则表明待检测大豆中含有大豆雄性核不育基因ms1，如果待检测大豆中不含有分子标记ms1-marker的序列，则说明待检测大豆中不含有大豆雄性核不育基因ms1。本专利技术提供一种鉴定或辅助鉴定不育大豆的方法，以待鉴定大豆的基因组DNA为模板，用KEYU引物对进行PCR扩增，检测扩增产物的大小，按照如下方法确定所述待鉴定大豆的雄性可育性：如果待鉴定大豆的PCR扩增产物有219bp的DNA片段，则待鉴定大豆为不育大豆或候选为不育大豆；所述KEYU引物对由SEQIDNO.4和SEQIDNO.5中所示的两条单链DNA序列组成。本专利技术还提供一种鉴定或辅助鉴定纯合型不育大豆的方法，所述方法包括以待鉴定大豆的基因组DNA为模板，分别使用所述KEYU引物对和所述BUYU引物对进行PCR扩增，通过电泳检测扩增产物，如果待鉴定大豆的PCR扩增产物电泳带仅有342bp的阳性条带，没有219bp的阳性条带，则待鉴定大豆为纯合型不育大豆。所述BUYU引物对，或所述分子标记ms1-marker也应在本专利技术的保护范围之内。含有所述BUYU引物对的鉴定或辅助鉴定大豆雄性不育的试剂或者试剂盒也应在本专利技术的保护范围之内。所述的方法、所述分子标记ms1-marker、所述引物对或者所述的试剂或试剂盒的用途，所述用途为1)或2)：1)所述的方法、所述分子标记ms1-marker、所述引物对或者所述的试剂或试剂盒在大豆育种的应用；2)所述的方法、所述分子标记ms1-marker、所述引物对或者所述的试剂或试剂盒在筛选含有大豆雄性核不育基因的大豆中的应用。附图说明图1为高通量测序鉴定ms1位点的大片段删除示意图；图2为在轮回群体不育株系中分子鉴定ms1位点侧翼特征序列的电泳图谱；图3为ms1位点侧翼特征序列的比对结果；图4为在F2群体不育株系中分子鉴定ms1位点侧翼特征序列的电泳图谱；图5为在F2群体可育株系中分子鉴定ms1位点侧翼特征序列的电泳图谱；图6为在F2群体可育株系中分子鉴定ms1位点相关删除片段的电泳图谱；图7为在F2群体不育株系中分子鉴定ms1位点相关删除片段的电泳图谱。具体实施方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法，所用引物合成及测序工作均由北京擎科公司完成。实施例1与大豆雄性核不育基因ms1的紧密连锁的分子标记的获得本实施例利用高通量测序技术，在ms1大致区间Chr13:22489400-24602997发现了一个约39kb的删除(如图1所示)。根据删除片段两侧的序列，设计如下引物:从大豆ms1轮回群体(大豆ms1轮回群体核心种质在贵州的性状表现及相关性，陈东亮，陈佳琴等，2018中公开，公众可以从中国农业科学院作物科学研究所获取)中，随机选择30个不育株系(1-30)，提取基因组DNA，作为PCR反应模板，以BUYU-F和BUYU-R为引物对进行PCR扩增，扩增体系如下：PCR反应条件：先95℃预变性5min；然后95℃30sec，52℃30sec，72℃45sec，35个循环；再72℃延伸10min，16℃保存。将PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳，结果如图2所示。其中，M为D2000plusladder的DNA分子量标准，1-30为不育株系的PCR产物。结果表明编号为1-30的不育株系均获得342bp的阳性片段。切下阳性条带，纯化回收后，进行测序。测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.鉴定或辅助鉴定大豆是否含有大豆雄性核不育基因ms1的方法，其特征在于，检测待测大豆基因组在Chr13:22489400-24602997区间内是否存在一个39kb的删除，若存在，则所述待测大豆含有大豆雄性核不育基因或候选含有大豆雄性核不育基因；若不存在所述39kb的删除，则所述待测大豆为不含有大豆雄性核不育基因。/n

【技术特征摘要】
1.鉴定或辅助鉴定大豆是否含有大豆雄性核不育基因ms1的方法，其特征在于，检测待测大豆基因组在Chr13:22489400-24602997区间内是否存在一个39kb的删除，若存在，则所述待测大豆含有大豆雄性核不育基因或候选含有大豆雄性核不育基因；若不存在所述39kb的删除，则所述待测大豆为不含有大豆雄性核不育基因。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测待测大豆基因组在Chr13:22489400-24602997区间内是否存在一个39kb的删除通过下述方法确定：检测所述待测大豆中是否含有分子标记ms1-marker，如果待检测大豆中含有分子标记ms1-marker的序列，则待测大豆基因组存在一个39kb的删除，如果待检测大豆中不含有分子标记ms1-marker，则说明待检测大豆中不含有大豆雄性核不育基因ms1，其中，所述分子标记ms1-marker是如下DNA分子：1)其核苷酸序列是SEQIDNO.1的DNA分子；
2)大豆基因组中包含1)的DNA分子的片段。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述检测所述待测大豆中是否含有分子标记ms1-marker包括如下步骤：针对所述分子标记ms1-marker设计特异性引物对，将所述特异性引物对命名为BUYU引物对。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述BUYU引物对由SEQIDNO.2和SEQIDNO.3中所示的两条单链DNA组成。


5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
1)根据所述分子标记ms1-marker的序列，设计并合成分子探针；
2)使用所述分子探针检测待鉴定大豆中是否含有分子标记ms1-marker，如果待检测大豆中含有分子标记ms1-marker的序列，则表明待检测大豆中含有大...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋炳军，孙石，韩天富，侯文胜，武婷婷，袁珊，
申请(专利权)人：中国农业科学院作物科学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11