用于鉴定扬麦16及其衍生品种灌浆速率的KASP引物组及应用制造技术

本申请公开一种用于鉴定扬麦16及其衍生品种灌浆速率的KASP引物组及应用，该KASP引物组包括核苷酸序列如SEQIDNO.1所示的引物1，核苷酸序列如SEQIDNO.2所示的引物2，核苷酸序列如SEQIDNO.3所示的引物3；该KASP引物组可用于PCR检测扬麦16及其衍生品种的灌浆速率，该PCR检测方法快速而直观获得小麦品种灌浆快慢结果，适用于大规模育种筛查，可以有效提高小麦杂交育种早世代灌浆速率选择的有效性，结果直观，缩短育种时间。缩短育种时间。缩短育种时间。

【技术实现步骤摘要】
用于鉴定扬麦16及其衍生品种灌浆速率的KASP引物组及应用


[0001]本申请涉及小麦育种领域，特别是一组用于鉴定扬麦16及其衍生品种灌浆速率的KASP引物组及其应用。

技术介绍

[0002]长江中下游麦区是我国最大的稻麦轮作区，稻麦总产量占全国的1/3以上。上世纪90年代开始，该麦区水稻机插秧和直播面积不断扩大，造成水稻收获期不断推迟，导致小麦播期逐步推迟。小麦迟播一方面导致冬前生长严重不足，不利于形成壮苗和大穗，另一方面导致灌浆期缩短，粒重降低，同时增加灌浆期遭遇高温的风险，最终产量下降，一般减产750～900kg
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hm
‑2，严重迟播田块减产超过30％。因此，培育和种植籽粒灌浆速率高的小麦品种，是解决当前生产上粒重下降、产量降低等问题的主要手段之一。
[0003]灌浆速率是指每天每千粒小麦干物质的增长量，一般以“克”表示；若以每天每粒小麦干物质的增长量就以“毫克”表示。灌浆速率目前主要采用大田检测；每个品种种一个小区，每个小区在开花期选择开花时期、穗型大小一致且无病虫害的单穗50个，挂牌标记，花后10天开始取样，以后每隔5天在固定时间取样1次，直至收获。每次每个小区取10个单穗，剥取籽粒，在105℃下烘30分钟杀青，80℃烘16小时～18小时至恒重，称重计数，折算成千粒重。灌浆速率用每天每粒小麦增长重量表示，单位为毫克
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(粒
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‑1(参见文献：“王文文,兰进好,田纪春.小麦籽粒灌浆速率及粒重QTL初步研究[J].中国农学通报,2012,28(36):63
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70.”；“苗永杰,阎俊,赵德辉,等.黄淮麦区小麦主栽品种粒重与籽粒灌浆特性的关系[J].作物学报,2018,44(2):260
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267.”；“朱冬梅,王慧,刘大同,等.小麦籽粒灌浆与脱水特性研究[J].中国农业科学,2019,52(23):4251
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4261.”)。而现有方法存在如下弊病：(1)受环境影响较大，自然条件下遇到高温或者阴雨天气时取样时间无法固定，易造成工作量较大，来不及取样。(2)一开始虽然选择了开花时期、穗型大小一致且无病虫害的单穗50个，挂牌标记，但是小麦的病害在整个生育期均会发生，灌浆期间会有赤霉病等穗部病害，一旦感染，严重影响籽粒重量，造成无法准确测定和计算灌浆速率。因此，通过人工测定上述表型(每天每粒小麦增长重量)计算灌浆速率的可靠性、稳定性、时效性和准确性低。
[0004]扬麦16是江苏省主推的优质高产抗病中筋小麦主栽品种，是以当地品种扬麦158优系(91F138)为母本，扬90
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30为父本，采用大群体目标性状优先选择的方法而成。扬麦16具有耐迟播、早熟、灌浆速度快等特点，以该品种为亲本已经育成了一批适于长江中下游麦区种植的小麦新品种，是我国小麦育种的重要亲本，扬麦16的衍生品种主要包括扬麦16、扬麦23、扬麦26、扬麦28、农麦126、农麦156和江丰麦1号等。其中2006年以来通过国家或江苏省审定的品种已达至少12个。扬麦16作为新一代骨干亲本，对选育耐迟播、早熟、灌浆速度快小麦新品种具有重要的价值。然而在育种中，亲本之一的性状在后代不断的人工和环境的选择中不一能稳定遗传，故必须经过检测后代是否携带亲本优良性状的基因型才能判断扬麦16及其衍生品种与其他亲本杂交后代的灌浆速率高低。通过选择特异性引物并将其应用于扬麦16及其衍生品种为亲本之一的灌浆速率分子标记选择育种中，可以有效提高小麦
杂交育种早世代灌浆快慢选择的有效性。目前，针对扬麦16及衍生品种灌浆速率检测的引物尚未见报道。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，为了快速鉴定扬麦16及其衍生品种灌浆速率特性，并能使扬麦16携有的控制灌浆速率的基因/位点在以扬麦16为亲本的小麦育种中得到可靠应用，本申请根据灌浆快慢品种之间存在的序列差异，设计了一个一般在实验室可操作、易于分辨的KASP引物组，并将其应用于小麦灌浆速率的分子标记辅助育种中。通过选择特异性分子标记并将其应用于以扬麦16及衍生品种的灌浆速率分子标记辅助育种中，可以有效提高小麦杂交育种早世代灌浆速率选择的效率。
[0006]本专利技术的目的是这样实现的：
[0007]首先，本申请提供了一对用于鉴定扬麦16及其衍生品种的灌浆速率的KASP引物组，该KASP引物组包括：核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的引物1，核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示的引物2，核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示的引物3。
[0008]其次，本申请还提供了核苷酸序列如SEQ ID NO.1—SEQ ID NO.3所示的KASP引物组在鉴定扬麦16及其衍生品种灌浆速率中的应用。
[0009]进一步而言，上述KASP引物组在鉴定扬麦16及其衍生品种灌浆速率中的应用是指，以待测小麦基因组DNA为模板，核苷酸序列如SEQ ID NO.1—SEQ ID NO.3所示的KASP引物组为引物进行PCR扩增，然后利用多功能酶标仪检测PCR扩增产物并进行基因分型，以检测待测小麦基因组对应SNP位点的基因型，若基因分型结果显示待测小麦基因分型与扬麦16相同，则证明该待测小麦基因分型为A，反之，则证明待测小麦基因分型为G，含有等位基因A的小麦灌浆速率高于含有等位基因G的小麦。
[0010]本申请首次发现小麦6A染色体上的AX109456529分子标记中的SNP位点(A/G)与灌浆速率的相关性，并将其转化为成简易、高通量的KASP(Kompetitive allele specific PCR，http://www.lgcgroup.com/kasp)标记(PolyMarker，http://polymarker.tgac.ac.uk/)Y16
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GF
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KASP引物组，利于区分优势等位基因(A)和非优势等位基因(G)。
[0011]进一步而言，上述PCR扩增是指，PCR反应体系：浓度为30ng/μL的待测小麦DNA模板2μL、引物工作液0.08μL、KASPMaster Mix 2.5μL、无菌超纯水补充至5μL；所述引物工作液包括：30μL核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的引物1(100μM)、12μL核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示的引物2(100μM)、12μL核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示的引物3(100μM)、以无菌超纯水补充至100μL；PCR反应程序；第一步，95℃预变性15min；第二步，95℃变性20s、65
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57℃(每个循环下降1℃)60s，共9个循环；第三步，95℃变性20s、57℃复性1min，32个循环。
[0012]第三，本申请还提供了上述KASP引物组所特异性扩增的分子标记AX109456529，该分子标记的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示，且该核苷酸序列自5
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端起第36位碱基为SNP位点，存在A/G等位基因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于鉴定扬麦16及其衍生品种灌浆速率的KASP引物组，其特征在于，所述KASP引物组包括：核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的引物1、核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示的引物2、核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示的引物3。2.如权利要求1所述的KASP引物组在鉴定扬麦16及其衍生品种灌浆速率中的应用。3.如权利要求1所述KASP引物组所特异性扩增的分子标记，所述分子标记的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示。4.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述应用是指，以所述KASP引物组为引物，待测小麦基因组DNA为模板进行PCR扩增，然后利用多功能酶标仪检测PCR扩增产物并进行基因分型，若待测小麦基因分型与扬麦16相同，则该待测小麦含有等位基因A；反之，则待测小麦含有等位基因G；含有等位基因A的小麦灌浆速率高于含有等位基因G的小麦。5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，所述PCR扩增是指：PCR反应体系：浓度为30 ng/μL的待测小麦DNA模板2μL、引物工作液0.08 μL、KASP Master Mix 2.5μL，以无菌超纯水补充至5 μL；所述引物工作液包括：浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：高德荣，胡文静，朱冬梅，陆成彬，蒋正宁，王慧，王君婵，
申请(专利权)人：江苏里下河地区农业科学研究所，
类型：发明
国别省市：