筛选赤霉病抗侵染小麦的KASP引物组及其应用制造技术

本发明专利技术公开了筛选赤霉病抗侵染小麦的KASP引物组及其应用。本发明专利技术利用小麦Wheat55K高通量基因芯片获取基因型数据，在小麦6B和3A染色体上检测到分别来源于扬麦4号和扬麦5号的赤霉病抗侵染位点QFhi

【技术实现步骤摘要】
筛选赤霉病抗侵染小麦的KASP引物组及其应用


[0001]本专利技术属于小麦分子育种方法
，涉及筛选赤霉病抗侵染小麦的KA SP引物组及其应用。

技术介绍

[0002]赤霉病(Fusarium head blight)是严重危害小麦产量和食用安全的世界性病害，主要由禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)等引起。小麦抗赤霉病的表现形式可分为5类：第一类为抗侵染、第二类为抗扩展；第三类为籽粒抗感染、第四类为耐病性、第五类为抗毒素积累。其中第一类和第二类是国内外学者长期以来致力研究的类型小麦。赤霉病抗侵染是宿主抵抗赤霉病菌的第一道屏障，对于赤霉病抗性育种更为重要。除品种本身的抗性外，小麦的农艺性状对赤霉病也具有一定的影响。株高较高，穗部与蕴藏病原菌的土壤表面相距较远，受侵染能力弱。小麦的矮秆基因Rht
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B1、Rht
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D1和Rht8与赤霉病的抗性的关系报道较多，已有研究表明这3个位点的矮秆等位变异具有显著的提高赤霉病严重度的效应，其他矮秆基因与小麦赤霉病抗性的关系并未被充分研究。在生育期和小麦赤霉病的关系研究上，学者们在一定遗传背景下研究发现小麦生育期相关的基因或者位点对赤霉病抗性有显著性影响(Zhu等，2021)。目前关于小麦抗侵染位点(Quantitative traits loci，QTL)的报道较少，仅有分别是来自望水白4B染色体上的Fhb4(Xue等，2010)和5A染色体上的Fhb5(Xue等，2011)。望水白是一个小麦地方品种，株高偏高、易倒伏，生育期较长，作为抗赤霉病种质使用起来较困难。因此，从农艺性状较好的品种中挖掘出优良的赤霉病抗侵染位点对于抗赤霉病与高产的综合育种十分重要。扬麦4号与扬麦5号曾经是长江中下游麦区的主导品种，产量潜力高，农艺性状优异，赤霉病抗侵染性也很好，偃展1号是黄淮南部小麦品种，弱春性，矮杆大穗，产量高，农艺性状优异，易受赤霉病侵染，因此，利用扬麦4号/偃展1号和扬麦5号/偃展1号两个RIL(Recombinant inbred lines)群体可以挖掘扬麦4号和扬麦5号的赤霉病抗侵染位点，为小麦抗赤霉病育种提供基因资源。
[0003]KASP技术基于引物末端碱基的特异匹配和通用荧光探针对SNP进行分型检测，荧光定量PCR仪或普通PCR仪结合酶标仪即可完成分型。KASP技术与TaqMan(检测寡核苷酸的荧光探针法)类似，都是基于终端荧光信号的读取判断，每孔反应都是采用双色荧光检测个SNP位点的两种基因型，不同的SNP对应着不同的荧光信号。但它不需要每个SNP位点都合成特异的荧光引物，所有的位点检测最终都可以使用通用荧光引物进行扩增，这就降低了KASP技术的试剂成本，使其更具实用性。现代小麦中很多农艺性状或者抗病抗逆的相关基因/位点被挖掘或者精细定位后，研究者都会根据位点两侧的紧密连锁标记侧翼序列开发成KASP标记，方便育种家利用(Su等，2018；Zhang等，2020；胡文静等，2022)。KASP技术具有高通量、检测方便等优势(Rasheed等，2019)。用SNP芯片进行基因分型，通过QTL定位或GWAS分析获得的与目标性状连锁的SNP，可被转化成KASP标记，以方便应用于育种。(Rasheed等，2019)开发了70个小麦功能基因KASP标记，已得到广泛应用。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中存在的缺陷，提供一种可供分子标记辅助选择赤霉病抗侵染基因型的小麦育种使用的连锁分子标记。本专利技术利用Wheat 55KSNP小麦高通量基因芯片获取基因型数据，检测到来源于小麦品种扬麦4号和扬麦5号的与赤霉病抗侵染显著相关的QTL区域QFhi
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yaas
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Y4
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6B和QFhi
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yaas
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Y5
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3A，进一步通过筛选附近SNP序列的有效性、可靠性，在这两个QTL峰值附近开发了2个KASP标记引物组，用以对赤霉病抗侵染基因型的小麦种质进行高效筛选。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种筛选赤霉病抗侵染小麦的KASP引物组，所述KASP引物组为用于检测小麦基因组中染色体6B上SEQ ID No.4所示的分子标记的第36位脱氧核糖核苷酸是TT、还是GG、还是T和G的成套引物X1，和用于检测小麦基因组中染色体3A上SEQ ID No.8所示的分子标记的第36位脱氧核糖核苷酸是TT、还是CC、还是T和C的成套引物X2的组合。
[0006]进一步地，所述成套引物X1中含有两条上游引物和一条下游引物；
[0007]所述上游引物根据所述小麦基因组中染色体6B上SEQ ID No.4所示序列的第36位脱氧核糖核苷酸及其上游序列进行设计，且一条所述上游引物的3
’
末端脱氧核糖核苷酸为T，另一条所述上游引物的3
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末端脱氧核糖核苷酸为G；
[0008]所述下游引物根据所述小麦基因组中染色体6B上SEQ ID No.4所示序列的第36位脱氧核糖核苷酸的下游序列进行设计，。
[0009]进一步地，所述成套引物X2中含有两条上游引物和一条下游引物；
[0010]所述上游引物根据所述小麦基因组中染色体3A上SEQ ID No.8所示序列的第36位脱氧核糖核苷酸及其上游序列进行设计，且一条所述上游引物的3
’
末端脱氧核糖核苷酸为T，另一条所述上游引物的3
’
末端脱氧核糖核苷酸为C；
[0011]所述下游引物根据所述小麦基因组中染色体3A上SEQ ID No.8所示序列的第36位脱氧核糖核苷酸的下游序列进行设计。
[0012]进一步地，所述成套引物X1由所述上游引物序列SEQ ID No.1、SEQ ID No.2及所述下游引物的序列SEQ ID No.3组成；所述成套引物X2由所述上游引物序列SEQ ID No.5、SEQ ID No.6及所述下游引物的序列SEQ ID No.7组成。
[0013]本专利技术第二方面提供了上述的KASP引物组在如下任一中的应用：
[0014](A)鉴定或辅助鉴定小麦的赤霉病抗侵染性状；
[0015](B)比较待测小麦赤霉病抗侵染能力的强弱；
[0016](C)选育或筛选赤霉病抗侵染能力相对较强的小麦单株或株系或品系或品种；
[0017](D)选育或筛选赤霉病抗侵染能力相对较弱的小麦单株或株系或品系或品种；
[0018](E)制备用于鉴定或辅助鉴定小麦的赤霉病抗侵染性状的产品；
[0019](F)制备用于选育或筛选赤霉病抗侵染能力相对较强的小麦单株或株系或品系或品种的产品；
[0020](G)制备用于选育或筛选赤霉病抗侵染能力相对较弱的小麦单株或株系或品系或品种的产品。
[0021]本专利技术第三方面提供了如下任一方法：
[0022]方法A：一种比较待测小麦赤霉病抗侵染能力强弱的方法，包括如下步骤(A1)或...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种筛选赤霉病抗侵染小麦的KASP引物组，其特征在于，所述KASP引物组为用于检测小麦基因组中染色体6B上SEQ ID No.4所示的分子标记的第36位脱氧核糖核苷酸是TT、还是GG、还是T和G的成套引物X1，和用于检测小麦基因组中染色体3A上SEQ ID No.8所示的分子标记的第36位脱氧核糖核苷酸是TT、还是CC、还是T和C的成套引物X2的组合。2.根据权利要求1所述的KASP引物组，其特征在于，所述成套引物X1中含有两条上游引物和一条下游引物；所述上游引物根据所述小麦基因组中染色体6B上SEQ ID No.4所示序列的第36位脱氧核糖核苷酸及其上游序列进行设计，且一条所述上游引物的3
’
末端脱氧核糖核苷酸为T，另一条所述上游引物的3
’
末端脱氧核糖核苷酸为G；所述下游引物根据所述小麦基因组中染色体6B上SEQ ID No.4所示序列的第36位脱氧核糖核苷酸的下游序列进行设计。3.根据权利要求1所述的KASP引物组，其特征在于，所述成套引物X2中含有两条上游引物和一条下游引物；所述上游引物根据所述小麦基因组中染色体3A上SEQ ID No.8所示序列的第36位脱氧核糖核苷酸及其上游序列进行设计，且一条所述上游引物的3
’
末端脱氧核糖核苷酸为T，另一条所述上游引物的3
’
末端脱氧核糖核苷酸为C；所述下游引物根据所述小麦基因组中染色体3A上SEQ ID No.8所示序列的第36位脱氧核糖核苷酸的下游序列进行设计。4.根据权利要求2或3所述的KASP引物组，其特征在于，所述成套引物X1由所述上游引物序列SEQ ID No.1、SEQ ID No.2及所述下游引物的序列SEQ ID No.3组成；所述成套引物X2由所述上游引物序列SEQ IDNo.5、SEQ ID No.6及所述下游引物的序列SEQ ID No.7组成。5.权利要求1
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4任一项所述的KASP引物组在如下任一中的应用：(A)鉴定或辅助鉴定小麦的赤霉病抗侵染性状；(B)比较待测小麦赤霉病抗侵染能力的强弱；(C)选育或筛选赤霉病抗侵染能力相对较强的小麦单株或株系或品系或品种；(D)选育或筛选赤霉病抗侵染能力相对较弱的小麦单株或株系或品系或品种；(E)制备用于鉴定或辅助鉴定小麦的赤霉病抗侵染性状的产品；(F)制备用于选育或筛选赤霉病抗侵染能力相对较强的小麦单株或株系或品系或品种的产品；(G)制备用于选育或筛选赤霉病抗侵染能力相对较弱的小麦单株或株系或品系或品种的产品。6.如下任一方法：方法A：一种比较待测小麦赤霉病抗侵染能力强弱的方法，包括如下步骤(A1)或(A2)：(A1)检测小麦基因组中染色体6B上SEQ ID No.4所示分子标记的第36位基因型是TT还是GG还是TG，同时检测小麦基因组中染色体3A上SEQ ID No.8所示分子标记的第36位基因型是TT还是CC还是TC；(A2)按照如下确定所述待测小麦赤霉病抗侵染能力强弱：基因组中染色体6B上SEQ ID No.4所示分子标记的第36位脱氧核糖核苷酸是GG且基因组中染色体3A上SEQ ...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡文静，高德荣，吴迪，蒋正宁，张勇，汪尊杰，李东升，程晓明，赵蝶，
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：