一种检测易变山羊草1Uv染色体的方法及其使用的分子标记技术

本发明专利技术公开了一种检测易变山羊草1Uv染色体的方法及其使用的分子标记。用于鉴定易变山羊草1Uv染色体的分子标记为DNA片段A和/或DNA片段B；DNA片段A为DNA片段甲、DNA片段乙和/或DNA片段丙；DNA片段B为DNA片段丁和/或DNA片段戊；DNA片段甲、DNA片段乙、DNA片段丙、DNA片段丁和DNA片段戊的核苷酸序列依次如SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:12和SEQ ID NO:15所示。本发明专利技术可鉴定待测植物的染色体是否含有易变山羊草1Uv染色体，具有快速、低成本以及限制少等特点，可大大提高育种效率。本发明专利技术具有重大的应用价值。本发明专利技术具有重大的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种检测易变山羊草1Uv染色体的方法及其使用的分子标记


[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及一种检测易变山羊草1Uv染色体的方法及其使用的分子标记。

技术介绍

[0002]小麦是我国重要的粮食作物之一，在国民经济中占据举足轻重的地位。小麦的产量和品质等性状对人们的生活具有重要的影响。上个世纪很长一段时间无法解决温饱问题，因此小麦育种中心一直致力于提高小麦产量，而忽略了品质，导致现有的优质小麦品种较少。随着我国经济的快速发展以及人们生活水平的不断提高，对小麦的品质也有了更高的要求。
[0003]小麦的面粉加工品质主要由其种子储藏蛋白控制，包括麦谷蛋白和醇溶蛋白。高分子量麦谷蛋白(High
‑
molecular
‑
weight glutenin subunit，HMW
‑
GS)是小麦的重要品质形状，对小麦面粉的加工品质有决定性作用。控制HMW
‑
GS的基因位于小麦第一部分同源群的染色体长臂上，统称为Glu
‑
1位点，每个位点都有两个紧密连锁的基因，分别编码分子量较大的x
‑
型亚基和分子量较小的y
‑
型亚基。由于x
‑
型亚基和y
‑
型亚基总是组合在一起出现，在杂交过程中，一般很难打破连锁，不会产生新的亚基组合。此外，在普通小麦中，高分子量麦谷蛋白亚基变异的类型较少，变异频率相对较低，导致我国小麦品种品质偏差。因此，急需发掘新的结构变异的高分子量谷蛋白亚基，并将其成功导入普通小麦，以提升我国小麦面粉的品质。
[0004]山羊草属(Aegilops L.)是小麦近缘植物中与小麦亲缘关系最近的属，蕴藏着丰富的抗病和优质等优异基因。Jiang等(2020)鉴定发现沙融山羊草1S
sh
染色体携带新型的高分子量谷蛋白亚基(Li Xiaoyu，Li Yu，Karim Hassan，et al.The production of wheat
‑
Aegilops sharonensis 1S
sh chromosome substitution lines harboring alien novel high
‑
molecular
‑
weight glutenin subunits.Genome，63(3)：155
‑
167.)。Sun等(2006)从西尔斯山羊草中鉴定并克隆了1个具有额外半胱氨酸的x
‑
型高分子量麦谷蛋白亚基新基因变异类型(Sun Xia，Hu Shanglian，Liu Xin，et al.Characterization of the HMW glutenin subunits from Aegilops searsii and identification of a novel variant HMW glutenin subunit.Theoretical and Applied Genetics，113(4)：631
‑
641.)。这些结果表明，小麦野生近缘种中具有遗传变异丰富的HMW
‑
GS类型，这些丰富的HMW
‑
GS为普通小麦的品质改良提供了巨大的基因库。
[0005]易变山羊草(Aegilops variabilis，2n＝4x＝28，U
v
U
v
S
v
S
v
)是由二倍体小伞山羊草(Ae.umbellulata，2n＝2x＝14，UU)和高大山羊草(Ae.1ongissima，2n＝2x＝14，S
l
S
l
)杂交后自然加倍形成的四倍体物种；含有很多优异基因，如抗根结线虫病及禾谷胞囊线虫病、抗白粉病、抗叶锈病、抗条锈病、籽粒铁锌含量高等。尤其是易变山羊草1Uv染色体上携带显著提高小麦品质的新高分子量麦谷蛋白亚基，是小麦品种改良的优异基因源。
[0006]小麦野生近缘植物蕴藏的丰富优异基因，可通过创制附加系、代换系和易位系将
其转移至小麦背景中。但附加系和代换系是整条染色体转移至小麦，在导入携带优异基因的整条染色体时不可避免地导入该染色体上其他许多不利基因，很难在育种上直接利用。而易位系是将携带有优异基因的外源染色体小片段导入到小麦中，结合常规育种可培育出更多能够在生产上直接应用的优良小麦新品种。因此，创制染色体易位系是将外源优异基因导入小麦并用于小麦遗传改良最为有效的途径。
[0007]准确、快速的鉴定携带外源优异基因的外源染色体片段是利用外源优异基因的有效途径。原位杂交(基因组原位杂交，GISH；荧光原位杂交，FISH)广泛应用于外源易位系的鉴定，但是实验操作复杂及制备极容易影响实验精确度，特别是探针的制备需要很长且特异的寡核苷酸序列。迄今为止，还没有开发出能识别易变山羊草1Uv染色体的探针。因此，在连续实施杂交选育新品种材料的过程中有必要建立一种简单、快速、高效的检测小麦与易变山羊草远缘杂交后代中含有易变山羊草麦谷蛋白亚基基因染色体易位的新方法，即建立一种简单、快速、高效的检测易变山羊草1Uv染色体的方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的为提供检测易变山羊草1Uv染色体的特异分子标记及利用该分子标记鉴定待测植物的染色体是否含有易变山羊草1Uv染色体，植物可为易变山羊草、易变山羊草近缘属及其杂交后代、易变山羊草远缘属及其杂交后代、小麦、小麦近缘属及其杂交后代或小麦远缘属及其杂交后代。
[0009]本专利技术首先保护引物对组合，可包括引物对甲和引物对乙；
[0010]所述引物对甲可为引物对1UvS68387、引物对1UvS129和/或引物对1UvS10367；
[0011]所述引物对乙可为引物对1UvL1008和/或引物对1UvL71683；
[0012]引物对1UvS68387可由引物1UvS68387F和引物1UvS68387R组成；引物1UvS68387F的核苷酸序列可如SEQ ID NO:1所示；引物1UvS68387R的核苷酸序列可如SEQ ID NO:2所示；
[0013]引物对1UvS129可由引物1UvS129F和引物1UvS129R组成；引物1UvS129F的核苷酸序列可如SEQ ID NO:4所示；引物1UvS129R的核苷酸序列可如SEQ ID NO:5所示；
[0014]引物对1UvS10367可由引物1UvS10367F和引物1UvS10367R组成；引物1UvS10367F的核苷酸序列可如SEQ ID NO:7所示；引物1UvS10367R的核苷酸序列可如SEQ ID NO:8所示；
[0015]引物对1UvL1008可由引物1UvL1008F和引物1UvL1008R组成；引物1UvL1008F的核苷酸序列可如SEQ ID NO:10所示；引物1Uv本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.引物对组合，包括引物对甲和引物对乙；所述引物对甲为引物对1UvS68387、引物对1UvS129和/或引物对1UvS10367；所述引物对乙为引物对1UvL1008和/或引物对1UvL71683；引物对1UvS68387由引物1UvS68387F和引物1UvS68387R组成；引物1UvS68387F的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示；引物1UvS68387R的核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示；引物对1UvS129由引物1UvS129F和引物1UvS129R组成；引物1UvS129F的核苷酸序列如SEQ ID NO:4所示；引物1UvS129R的核苷酸序列如SEQ ID NO:5所示；引物对1UvS10367由引物1UvS10367F和引物1UvS10367R组成；引物1UvS10367F的核苷酸序列如SEQ ID NO:7所示；引物1UvS10367R的核苷酸序列如SEQ ID NO:8所示；引物对1UvL1008由引物1UvL1008F和引物1UvL1008R组成；引物1UvL1008F的核苷酸序列如SEQ ID NO:10所示；引物1UvL1008R的核苷酸序列如SEQ ID NO:11所示；引物对1UvL71683由引物1UvL71683F和引物1UvL71683R组成；引物1UvL71683F的核苷酸序列如SEQ ID NO:13所示；引物1UvL71683R的核苷酸序列如SEQ ID NO:14所示。2.权利要求1所述引物对组合的应用，为a1)或a2)：a1)鉴定待测植物的染色体是否含有易变山羊草1Uv染色体；a2)筛选含有易变山羊草1Uv染色体的植物；所述植物为易变山羊草、易变山羊草近缘属及其杂交后代、易变山羊草远缘属及其杂交后代、小麦、小麦近缘属及其杂交后代或小麦远缘属及其杂交后代。3.权利要求1所述引物对甲的应用，为b1)或b2)：b1)鉴定待测植物的染色体是否含有易变山羊草1UvS染色体；b2)筛选含有易变山羊草1UvS染色体的植物；所述植物为易变山羊草、易变山羊草近缘属及其杂交后代、易变山羊草远缘属及其杂交后代、小麦、小麦近缘属及其杂交后代或小麦远缘属及其杂交后代。4.权利要求1所述引物对乙的应用，为c1)或c2)：c1)鉴定待测植物的染色体是否含有易变山羊草1UvL染色体；c2)筛选含有易变山羊草1UvL染色体的植物；所述植物为易变山羊草、易变山羊草近缘属及其杂交后代、易变山羊草远缘属及其杂交后代、小麦、小麦近缘属及其杂交后代或小麦远缘属及其杂交后代。5.d1)
‑
d3)任一分子标记；d1)用于鉴定易变山羊草1Uv染色体的分子标记，为DNA片段A和/或DNA片段B；DNA片段A为DNA片段甲、DNA片段乙和/或DNA片段丙；DNA片段B为DNA片段丁和/或DNA片段戊；DNA片段甲的核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示；DNA片段乙的核苷酸序列如SEQ ID NO:6所示；DNA片段丙的核苷酸序列如SEQ ID NO:9所示；DNA片段丁的核苷酸序列如SEQ ID NO:12所示；DNA片段戊的核苷酸序列如SEQ ID NO:15所示；d2)用于鉴定易变山羊草1UvS染色体的分子标记，为所述DNA片段A；d3)用于鉴定易变山羊草1UvL染色体的分子标记，为所述DNA片段B。
6.e1)
‑
e12)任一应用；e1)权利要求5所述用于鉴定易变山羊草1Uv染色体的分子标记在鉴定待测植物的染色体是否含有易变山羊草1Uv染色体中的应用；e2)权利要求5所述用于鉴定易变山羊草1Uv染色体的分子标记在筛选含有易变山羊草1Uv染色体的植物中的应用；e3)权利要求5所述用于鉴定易变山羊草1Uv染色体的分子标记在制备鉴定待测植物的染色体是否含有易变山羊草1Uv染色体的产品中的应用；e4)权利要求5所述用于鉴定易变山羊草1Uv染色体的分子标记在制备筛选含有易变山羊草1Uv染色体的植物的产品中的应用；e5)权利要求5所述用于鉴定易变山羊草1UvS染色体的分子标记在鉴定待测植物的染色体是否含有易变山羊草1UvS染色体中的应用；e6)权利要求5所述用于鉴定易变山羊草1UvS染色体的分子标记在筛选含有易变山羊草1UvS染色体的植物中的应用；e7)权利要求5所述用于鉴定易变山羊草1UvS染色体的分子标记在制备鉴定待测植物的染色体是否含有易变山羊草1UvS染色体的产品中的应用；e8)权利要求5所述用于鉴定易变山羊草1UvS染色体的分子标记在制备筛选含有易变山羊草1UvS染色体的植物的产品中的应用；e9)权利要求5所述用于鉴定易变山羊草1UvL染色体的分子标记在鉴定待测植物的染色体是否含有易变山羊草1UvL染色体中的应用；e10)权利要求5所述用于鉴定易变山羊草1UvL染色体的分子标记在筛选含有易变山羊草1UvL染色体的植物中的应用；e11)权利要求5所述用于鉴定易变山羊草1UvL染色体的分子标记在制备鉴定待测植物的染色体是否含有易变山羊草1UvL染色体的产品中的应用；e12)权利要求5所述用于鉴定易变山羊草1UvL染色体的分子标记在制备筛选含有易变山羊草1UvL染色体的植物的产品中的应用；所述植物为易变山羊草、易变山羊草近缘属及其杂交后代、易变山羊草远缘属及其杂交后代、小麦、小麦近缘属及其杂交后代或小麦远缘属及其杂交后代。7.鉴定待测植物的染色体是否含有易变山羊草1Uv染色体的方法，包括如下步骤：(f1
‑
1)以待测植物的基因组DNA为模板，采用权利要求1中所述引物对1UvS68387、所述引物对1UvS129或所述引物对1UvS10367进行PCR扩增，得到PCR扩增产物；以待测植物的基因组DNA为模板，采用权利要求1中所述引物对1UvL1008或所述引物对1UvL71683进行PCR扩增，得到PCR扩增产物；(f1
‑
2)完成步骤(f1
‑
1)后，进行如下判断：如果采用所述引物对1UvS68387得到的PCR扩增产物中具有DNA片段甲、采用所述引物对1UvS129得到的PCR扩增产物中具有DNA片段乙、采用所述引物对1UvS10367得到的PCR扩增产物中具有DNA片段丙、采用所述引物对1UvL1008得到的PCR扩增产物中具有DNA片段丁和/或采用所述引物对1UvL71683得到的PCR扩增产物中具有DNA片段戊，则待测植物的染色体含有易变山羊草1Uv染色体；否则待测植物的染色体不含有易变山羊草1Uv染色体；DNA片段甲的核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示；
DNA片段乙的核苷酸序列如SEQ ID NO:6所示；DNA片段丙的核苷酸序列如SEQ ID NO:9所示；DNA片段丁的核苷酸序列如SEQ ID NO:12所示；DNA片段戊的核苷酸序列如SEQ ID NO:15所示；所述植物为易变山羊草、易变山羊草近缘属及其杂交后代、易变山羊草远缘属及其杂交后代、小麦、小麦近缘属及其杂交后代或小麦远缘属及其杂交后代。8.鉴定待测植物的染色体是否含有易变山羊草1Uv染色体的方法，包括如下步骤：(g1
‑
1)检测待测植物的基因组DNA中是否含有DNA区段甲、DNA片段乙、DNA片段丙、DNA片段丁和/或DNA片段戊；DNA片段甲的核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示；DNA片段乙的核苷酸序列如SEQ ID NO:6所示；DNA片段丙的核苷酸序列如SEQ ID NO:9所示；DNA片段丁的核苷酸序列如SEQ ID NO:12所示；DNA片段戊的核苷酸序列如SEQ ID NO:15所示；(g1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李欢欢，王超丽，刘文轩，赵月，马超，门文强，钱家俊，樊紫薇，陈麒帆，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：