一种藜麦CqALS基因突变体及分子鉴定方法和应用技术

一种藜麦CqALS基因突变体及分子鉴定方法和应用，所述藜麦CqALS2

【技术实现步骤摘要】
一种藜麦CqALS基因突变体及分子鉴定方法和应用


[0001]本专利技术涉及分子生物学
，特别涉及一种藜麦CqALS基因突变体及分子鉴定方法和应用。

技术介绍

[0002]藜麦(Chenopodium Quinoa Willd)，属于藜科，双子叶，4倍体，一年生草本，联合国粮农组织(FAO)将2013年定名为国际藜麦年，向全球推广藜麦。2020年全球已有100多个国家在做藜麦的种植试验或商业化生产，但藜麦生产中遇到最大的难题之一是藜麦生长中伴生的诸多杂草，如灰菜、油菜等尚没有登记的除草剂可以使用难以寻找到合适的方式除去，国内(在中国)主要通过人工锄草的方式解决杂草的问题，这样的结果是生产成本每公顷的人力成本增加4500万人民币(以2021年生产成本算)，除成本增加外，在藜麦集中生产区，常常在锄草季节有劳动力不足的风险，藜麦规模生产中的杂草处理成为了重要的限制因素，生产成本的增加，消费端形成了影响。
[0003]乙酰乳酸合成酶(Acetolactate Synthase)即ALS，存在于植物生长过程中，它能以高度专一性和极高的催化效率催化丙酮酸为乙酰乳酸，从而导致支链氨基酸的生物合成。目前市面上的除草剂成分大部分为ALS抑制剂，通过抑制ALS而破坏植物体内缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的合成，但是ALS抑制剂的使用不仅对杂草有效，同时对藜麦也有杀灭作用。
[0004]开发和培育能够抗除草剂的藜麦品种成为解决藜麦规模化生产的关键，同时也是降低生产成本的最有效直接的途径。
[0005]本专利技术使用EMS诱变的方式对藜麦种子基因组实现点突变，寻找到可以对ALS抑制剂类除草剂具备抗性的藜麦CqALS基因突变体，提供了一种藜麦CqALS基因突变体及分子鉴定方法和应用。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供具备抗除草剂性能的藜麦材料。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案：
[0008]一种藜麦CqALS基因突变体的构建方式，包括如下步骤：
[0009]S1.制备1.5mg/ml浓度的EMS；
[0010]S2.选取种子颗粒直径在2.5mm以上，色泽为乳白色，适合高原生长的藜麦种子，使其浸泡于1.5mg/ml浓度的EMS中溶液中15min。
[0011]S3.将处理好的藜麦种子及时在温室中采用育苗盘播种育苗，幼苗长到6片叶后在准备好的大田进行移栽，移栽密度为行距40cm，株距20cm，后期按正常藜麦种植进行管理，成熟后收获其单株种子记为二代种子。
[0012]S4.二代种子播种于穴盘中，盘尺寸为长宽高(30cm
×
60cm
×
5cm)，培育至长出4片
叶后喷5倍推荐使用浓度的甲氧咪草烟(Imazamox)除草剂ALS类除草剂，浓度为(23mg/m2)，观察记录每天变化，每天进行正常管理，15天后标记存活的单株，20天选择不受除草剂影响的单株移栽到育苗盆(尺寸)，培养至种子成熟，单株收获种子(第三代种子)。
[0013]S5.二代结的种子成熟后，收取单株种子记为三代种子，使用三代种子进行筛选具备抗目标除草剂的藜麦基因型；
[0014]S6.鉴定CqALS基因突变体。
[0015]一种藜麦CqALS基因突变体，所述藜麦CqALS基因突变体CqALS
‑
5为藜麦CqALS2
‑
1基因发生点突变后形成的具有抗除草剂功能的突变体。
[0016]所述藜麦变体构建时使用的种子为山西农谷稼祺种业有限公司种子库中的稼祺505材料的种子(此材料属于高原品种，种子颗粒白且大)。
[0017]所述藜麦CqALS基因突变体突变位置为藜麦CqALS基因的核苷酸序列上第1609位的G突变为T。
[0018]所述突变为藜麦CqALS
‑
5的基因是CqALS2
‑
1，由于藜麦为四倍体，CqALS基因其存在CqALS1
‑
1、CqALS1
‑
2、CqALS2
‑
1以及CqALS2
‑
2共四个不同的CqALS基因，本专利技术中发生突变的为CqALS2
‑
1，其核苷酸序列为SEQ ID NO:1。
[0019]所述藜麦CqALS基因突变体藜麦CqALS
‑
5的基因核苷酸序列为SEQ ID NO:2，为SEQ ID NO:1序列经过第1609位的G突变为T得到的突变序列。
[0020]所述藜麦CqALS
‑
5所形成的氨基酸序列为SEQ ID NO:3。
[0021]所述藜麦CqALS
‑
5突变体的获得方式为EMS诱变。
[0022]本专利技术还提供了一种藜麦CqALS基因突变体的分子鉴定方法，包括鉴定藜麦CqALS
‑
5突变体。
[0023]所述鉴定藜麦CqALS
‑
5突变体所用的方式为：提取藜麦单株DNA后，设计引物进行扩增，判断藜麦单株突变情况。
[0024]所述鉴定藜麦CqALS
‑
5突变体所用的引物序列为SEQ ID NO:4
‑
5。
[0025]本专利技术还提供了一种藜麦CqALS基因突变体的应用，包括藜麦CqALS
‑
5突变株在基于CqALS基因突变中的应用和藜麦CqALS
‑
5突变株在在抗除草剂中的应用两部分。
[0026]所述藜麦CqALS
‑
5突变株在基于CqALS基因突变中的应用，该应用是在使用上述种子中的上述CqALS基因突变中的应用。
[0027]所述藜麦CqALS
‑
5突变株在在抗除草剂中的应用，该应用是在使用上述种子中的抗除草剂中的应用。
[0028]所述藜麦CqALS
‑
5突变株在在抗除草剂中的应用，该应用是在使用上述种子中的抗普施特除草剂中的应用。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0030]本专利技术使用EMS诱变的方式对藜麦种子基因组实现点突变，寻找到可以对CqALS抑制剂类除草剂特别是ALS类除草剂具备抗性的藜麦CqALS基因突变体，提供了一种具备抗普施特除草剂性能的藜麦材料，通过选择优良株系培育抗除草剂品种，解决了藜麦的规模化问题，也为未来的藜麦杂交抗除草剂品种提供了骨干自交系。可通过使用除草剂解决藜麦生产中的伴生杂草可大大降低藜麦的生产成本。
附图说明
[0031]图1为本专利技术实施例中CqALS2
‑
1基因突变体的鉴定图；
[0032]图2为正常CqALS2
‑
1基因结构图；
[0033]图3为CqALS2
‑
1基因突变后的基因结构图；
[0034]图4为藜麦CqALS基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种藜麦CqALS基因藜麦CqALS
‑
5突变体，其特征在于，所述突变位置为藜麦CqALS2
‑
1基因的核苷酸序列上第1609位的G突变为T，核苷酸序列为SEQ ID NO:2。2.根据权利要求1所述一种藜麦CqALS基因藜麦CqALS
‑
5突变体，其特征在于，所述突变为藜麦CqALS
‑
5的基因CqALS2
‑
1的核苷酸序列为SEQ ID NO:1。3.根据权利要求1所述一种藜麦CqALS基因藜麦CqALS
‑
5突变体，其特征在于，所述藜麦CqALS
‑
5基因所形成的氨基酸序列为SEQ ID NO:3。4.一种藜麦CqALS基因突变体的分子鉴定方法，其特征在于，该方法可以快速鉴定到SEQ ID NO:2序列从而确定藜麦CqALS基因突变体。5.根据权利要求4所述一种藜麦CqALS基因突变体的分...

【专利技术属性】
技术研发人员：武祥云，丁鹏程，贺培洋，李芸，郝志峰，陈金良，武安邦，樊翠云，
申请(专利权)人：山西农谷稼祺种业有限公司，
类型：发明
国别省市：