小麦抗白粉病基因Pm13的诊断型分子标记及其应用制造技术

本发明专利技术涉及植物生物技术领域，具体涉及一种小麦抗白粉病基因Pm13的诊断型分子标记及其应用，以具有Pm13基因的小麦基因组DNA为模板，采用如SEQ ID NO:1和2所示的序列的引物对进行PCR扩增，获得的分子标记CL897‑2的扩增序列如SEQ ID NO:5所示；采用如SEQ ID NO:3和4所示的序列的引物对进行PCR扩增，获得的分子标记CL114525‑1的扩增序列如SEQ ID NO:6所示，利用引物在一组小麦品种的基因组中进行PCR扩增，能够对含有Pm13基因的材料进行检测，为鉴定与辅助选育携带抗白粉病基因Pm13的小麦新品系/品种奠定基础，提高育种效率，加速抗白粉病育种进程。

【技术实现步骤摘要】
小麦抗白粉病基因Pm13的诊断型分子标记及其应用
本专利技术涉及植物生物
，具体涉及一种小麦抗白粉病基因Pm13的诊断型分子标记及其应用。
技术介绍
普通小麦(TriticumaestivumL.,2n＝6x＝42,AABBDD)是世界上最重要的粮食作物之一，在全世界各大农作物产区均有大面积种植，种植面积约占谷类作物种植总面积的1/3。在我国，小麦是最重要的口粮作物，小麦的高产和稳产，对国家粮食安全和社会稳定起着十分重要的作用。小麦白粉病是由专性寄生真菌Blumeriagraminisf.sp.tritici引起，在世界各个小麦产区普遍发生，严重影响小麦的产量，可导致小麦减产13-50％。将抗病基因导入到小麦中是减少白粉病损失最经济有效的途径。迄今为止，国内外已经在小麦及其近缘物种的63个位点鉴定出了100多个白粉病抗性基因。但是，一部分抗性基因，因与不良农艺性状紧密连锁，而不能在生产上利用。大部分抗性基因随着白粉病生理小种的不断变异以及新生理小种的出现，已经逐步失去抗性，如：来自黑麦的抗白粉病基因Pm8，其抗性已在我国大部分地区丧失；来自簇毛麦的广谱抗白粉病基因Pm21，由于广泛应用而导致新型致病菌株的出现，在我国四川省部分地区也逐步丧失抗性。因此，不断挖掘白粉病抗性新基因及其紧密连锁分子标记，对小麦白粉病抗性育种具有十分重要的意义。高大山羊草(Aegilopslongissima,2n＝14,SlSl)是小麦野生近缘物种，蕴藏着丰富的抗旱、优质和抗白粉病等优异基因，是小麦遗传改良的重要基因源。Ceoloni等(1988)从高大山羊草3Sl短臂上鉴定出一个广谱抗小麦白粉病基因Pm13(见参考文献:Ceoloni等(1988)TransferofmildewresistancefromTriticumlongissimumintowheatbyinducedhomoeologousrecombination.InProc.7thInt.WheatGenet.Symp.Cambridge,UK.EditedbyT.E.MillerandR.M.D.Koebner.InstituteofPlantScienceResearch,Trumpington.pp.221-226.)。Ceoloni等(1992)和Donini等(1995)利用中国春ph1b基因诱导部分同源染色体高频重组技术，创制了携带Pm13基因的小麦-高大山羊草易位系R1A、R1B、R4A、R5A、R6A、R2A、R2B和R1D(见参考文献：Ceoloni等(1992)Locatingthealienchromatinsegmentincommonwheat-Aegilopslongissimamildewresistanttransfers.Hereditas,116,239-245.Donini等(1995)Cytogeneticandmolecularmappingofthewheat–Aegilopslongissimachromatinbreakpointsinpowderymildewresistantintro-gressionlines.TheoreticalandAppliedGenetics,91,738-743.)。Cenci等(1999)开发了能检测Pm13的分子标记UTV14(见参考文献：Cenci等(1999)IdentificationofmolecularmarkerslinkedtoPm13,anAegilopslongissimageneconferringresistancetopowderymildewinwheat.TheoreticalandAppliedGenetics,98,448-454.)，但是分子标记UTV14没有在普通小麦背景下检测。近年来，随着高通量测序技术的快速发展，转录组测序可以快速有效获取大量具有基因转录和表达信息的转录组数据，为开发外源染色体特异分子标记提供了有效的方法。本研究根据接种白粉菌前后的小麦-高大山羊草3Sl/3B二体代换系TA3575转录组测序结果，成功研制出两个能够在普通小麦背景下检测含小麦抗白粉病基因Pm13的诊断型分子标记CL897-2和CL114525-1及其配套的PCR检测技术。分子标记CL897-2和CL114525-1的成功研制为鉴定与辅助选育携带抗白粉病基因Pm13的小麦新品系/品种奠定基础。
技术实现思路
本专利技术涉及植物分子遗传学和小麦育种，具体涉及一种小麦白粉病抗病基因Pm13的分子标记及其应用。本专利技术人经过大量的研究，获得了抗白粉病基因Pm13诊断型分子标记CL897-2和CL114525-1，这两个分子标记可以在普通小麦背景下准确快速鉴定Pm13基因存在与否并预测白粉病抗性，从而加快对抗白粉病基因Pm13的利用，提高育种效率，加快育种进程。本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术的第一个目的是提供一种小麦抗白粉病基因Pm13的诊断型分子标记，所述的诊断型分子标记为CL897-2和CL114525-1。本专利技术的第二个目的是提供一种小麦抗白粉病基因Pm13的诊断型分子标记CL897-2和CL114525-1的获得方法，具体方法是，以具有Pm13基因的小麦基因组DNA为模板，采用如SEQIDNO:1和2所示的序列的引物对进行PCR扩增，其所获得的扩增序列为SEQIDNO:5；采用如SEQIDNO:3和4所示的序列的引物对进行PCR扩增，其所获得的扩增序列为SEQIDNO:6。本专利技术的第三个目的是提供一种检测小麦抗白粉病基因Pm13的诊断型分子标记的引物对，检测分子标记CL897-2引物对的核苷酸序列如下所示：上游引物SEQIDNO:1：5’-TGTGGACGAGATTAAGTGTT-3’，下游引物SEQIDNO:2：5’-AAATAGGCCGTAGGAAAGT-3’；检测分子标记CL114525-1引物对的核苷酸序列如下所示：上游引物SEQIDNO:3：5’-TGACATGGTCTCTCTGGTC-3’，下游引物SEQIDNO:4：5’-TTTTCTGTGTGCCTTTAGC-3’。本专利技术的第四个目的是提供一种检测小麦抗白粉病基因Pm13的诊断型分子标记的引物对在小麦抗白粉病基因Pm13的分子标记辅助育种中的应用。本专利技术的第五个目的是提供一种小麦抗白粉病基因Pm13的诊断型分子标记的检测方法，包括以下步骤：步骤1)、选取抗白粉病材料中国春-高大山羊草3Sl/3B二体代换系TA3575和感白粉病受体亲本中国春，在一心一叶期接种白粉菌，在接种白粉菌前和接种后12小时、24小时、48小时分别取叶片进行RNA-Seq转录组测序；步骤2)、从转录组测序结果中发现基因CL897Contig3和基因CL114525Contig1在感白粉病受体亲本中国春接种白粉菌前和接种白粉菌后表达量均为0，但在抗白粉病材料中国春-高大山羊草3Sl/3B二体代换系TA3575中接种前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小麦抗白粉病基因

【技术特征摘要】
1.一种小麦抗白粉病基因Pm13的诊断型分子标记，其特征在于：所述的诊断型分子标记为CL897-2和CL114525-1，分子标记CL897-2的扩增序列如SEQIDNO:5所示，分子标记CL114525-1的扩增序列如SEQIDNO:6所示。


2.一种如权利要求1所述的小麦抗白粉病基因Pm13的诊断型分子标记的获得方法，其特征在于：以具有Pm13基因的小麦基因组DNA为模板，采用如SEQIDNO:1和2所示的序列的引物对进行PCR扩增，其所获得的扩增序列为SEQIDNO:5；采用如SEQIDNO:3和4所示的序列的引物对进行PCR扩增，其所获得的扩增序列为SEQIDNO:6。


3.一种检测小麦抗白粉病基因Pm13的诊断型分子标记的引物对，其特征在于，检测分子标记CL897-2引物对的核苷酸序列如下所示：
上游引物SEQIDNO:1：5’-TGTGGACGAGATTAAGTGTT-3’，
下游引物SEQIDNO:2：5’-AAATAGGCCGTAGGAAAGT-3’；
检测分子标记CL114525-1引物对的核苷酸序列如下所示：
上游引物SEQIDNO:3：5’-TGACATGGTCTCTCTGGTC-3’，
下游引物SEQIDNO:4：5’-TTTTCTGTGTGCCTTTAGC-3’。


4.如权利要求3所述的检测小麦抗白粉病基因Pm13的诊断型分子标记的引物对在小麦抗白粉病基因Pm13的分子标记辅助育种中的应用。


5.一种小麦抗白粉病基因Pm13的诊断型分子标记的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1）、选取抗白粉病材料中国春-高大山羊草3Sl/3B二体代换系TA3575和感白粉病受体亲本中国春，在一心一叶期接种白粉菌，在接种白粉菌前和接种后12小时、24小时、48小时分别取叶片进行RNA-Seq转录组测序；
步骤2）、从转录组测序结果中发现基因CL897Contig3和基因CL114525Contig1在感白粉病受体亲本中国春接种白粉菌前和接种白粉菌后表达量均为0，但在抗白粉病材料中国春-高大山羊草3Sl/3B二体代换系TA3575中接种前后均有表达；基因CL897Contig3的核苷酸序列如SEQIDNO:7所示，基因CL114525Contig1的核苷酸序列如SEQIDNO:8所示；
步骤3）、基因CL897Contig3与CSRefSeqv1.0进行序列比对，发现该基因序列与小麦染色体3BS上的一段序列具有73%的相似性，根据CL897Contig3序列与3BS序列比对结果设计分子标记CL897-2；
步骤4）、基因CL114525Contig1与CSRefSeqv1.0进行序列比对，发现该基因序列与小麦染色体3DS上的一段序列具有87%的相似性，根据CL114525Contig1序列与3DS序列比对结果设计分子标记CL114525-1；
步骤5）、利用分子标记CL897-2，分别对不含Pm...

【专利技术属性】
技术研发人员：李欢欢，刘文轩，裴少龙，卞翔，孙正好，付巧，门文强，田修斌，陈麒帆，王贝麟，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：河南;41