一种基于光觅食特性和遗传背景检测的高产淫羊藿品种选育方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种基于光觅食特性和遗传背景检测的高产淫羊藿品种选育方法与应用。在本发明专利技术中，发明专利技术人通过对收集得到的淫羊藿属野生植物资源进行栽培验证，发现了淫羊藿植物的生物量信息(如小叶面积)可以作为生物量指标，并通过淫羊藿复叶多个性状参数的测定，确定了淫羊藿属植物的光觅食特性，并基于该特性开发特定的选育方法，从而应用于高产淫羊藿品种选育实践。育实践。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光觅食特性和遗传背景检测的高产淫羊藿品种选育方法与应用


[0001]本专利技术涉及植物(作物)遗传育种
，具体涉及一种基于光觅食特性和遗传背景检测的高产淫羊藿品种选育方法与应用。

技术介绍

[0002]淫羊藿属(Epimedium)为小檗科(Berberidaceae)多年生阴生草本植物，目前全世界共发现了68种，大部分间断分布在东亚地区，少数物种出现在南欧地中海和非洲最北部。其中，中国分布有淫羊藿属的大部分类群，且约有85％为中国特有种，因此，中国在淫羊藿属植物种质资源上具有显著的优势，同时也是重要的分布和分化中心。
[0003]但一直以来，淫羊藿属植物在分类上存在分类观点不一的问题，是公认的分类学上存在分类争议较大的属之一。而且，淫羊藿属植物的药用品种也纷繁复杂，鉴定模糊不清，由于专业知识缺乏导致误收误卖、掺伪造假或因性状相似造成混淆等诸多问题，使得市场上销售的淫羊藿质量参差不齐，不乏存在以次充好的伪品、混淆品或代用品的滥用。此外，淫羊藿品种多样，分布广泛，易出现种间杂交，性状区分不明显，其本身受产地、品种、用药部位、采收季节、海拔等各方面的影响，即便是同一品种在不同生态环境下的性状也存在明显差异，易出现多种中间过渡性状，导致内在有效成分含量高低不等，质量不稳定，对临床治疗产生极大的影响。因此，存在极大的鉴定和区分困难。
[0004]对于植物(作物)遗传育种领域而言，高产品种选育最直接的方法是测产，但众所周知，产量受植物遗传背景、土壤养分构成、栽培技术、自然环境等多种因素影响，而在野生植物选育最初阶段，水肥、农药、栽培技术等都不是很完善时，种质资源圃或优良的野生植物资源中不同的品种或品系产量十分不稳定。这种情况下发掘并应用其他明确的影响产量的生物学其他考察指标则尤为重要。而对于淫羊藿而言，其高产品种选育的难度除上述的鉴定困难外，还存在着因品种繁多导致的不同来源物种营养利用、光合作用效率差异无法有效对比，部分强优植株数量很少或极少从，而无法通过大田测产来锚定育种材料。因此，开发一种科学、稳定且高效的高产淫羊藿品种选育方法对于淫羊藿品种的开发和市场化具有极为重要的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提供基于光觅食特性和遗传背景检测的高产淫羊藿品种选育方法与应用。在本专利技术中，专利技术人通过对收集得到的淫羊藿属野生植物资源进行栽培验证，发现了淫羊藿植物的生物量信息(如小叶面积)可以作为生物量指标，并通过淫羊藿复叶多个性状参数的测定，确定了淫羊藿属植物的光觅食特性，并基于该特性开发特定的选育方法，从而应用于高产淫羊藿品种选育实践。
[0006]本专利技术的第一个方面，提供一种淫羊藿种质筛选方法，包括如下步骤：
[0007]测定或计算得到待测样品的生物量信息，根据生物量信息筛选出优质种质居群。
[0008]在本专利技术的一些实施方式中，所述生物量信息包括：叶柄长度、叶柄宽度、叶片长度、叶片宽度、叶面积和植株干重中的至少3种。
[0009]在本专利技术的一些实施方式中，所述叶柄长度包括复叶叶柄长度和小叶叶柄长度。
[0010]在本专利技术的一些实施方式中，所述叶柄宽度包括复叶叶柄宽度和小叶叶柄宽度。
[0011]在本专利技术中，术语“复叶”是指共同着生在一个叶柄上的多数小叶。
[0012]在本专利技术的一些实施方式中，所述生物量信息至少包括叶柄长度、叶柄宽度和叶面积(或称叶片面积)。
[0013]在本专利技术的一些实施方式中，所述优质种质资源至少具有以下特征：叶柄长度≥10cm，叶柄宽度≥0.4cm，叶片面积≥10cm2。
[0014]在本专利技术的一些实施方式中，所述优质种质资源至少具有以下特征：叶柄长度≥14cm，叶柄宽度≥0.7cm，叶片面积≥20cm2。
[0015]在本专利技术中，基于叶柄长度、叶柄宽度和叶面积对淫羊藿种质分级依据如说明书表3所示。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，所述方法还包括对筛选出的优质种质资源进行种属鉴定，确定其杂交能力。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中，所述种属鉴定包括形态学分类法、生态学分类法、分子生物学分类法和基因型分类法中的至少一种。
[0018]在本专利技术的一些实施方式中，所述种属鉴定采用分子生物学分类法。
[0019]在本专利技术中，术语“光觅食特性(light foraging)”是指淫羊藿属植物为了和杂草竞争光，进化出的株型特点和生长发育特点。在专利技术中，该特性主要表现在复叶叶柄、小叶柄长度、宽度、叶面积，以及复叶叶柄生长周期、生长速度。淫羊藿属植物典型的光觅食特性是植物选择在早春萌发新叶时快速将复叶叶柄伸长，使得株高超过其他伴生杂草，以获得阳光，这是第一阶段达到自生的光合作用优势；第二阶段，优势的淫羊藿属植物则是通过小叶叶柄的伸展使得叶片最大化获得阳光，小叶叶柄的长度直接决定了三片小叶的最大宽度，如果小叶叶柄短则不足以伸展其叶片，以最大化获得阳光；第三个是复叶叶柄和小叶叶柄的宽度直接决定了总叶片生物量，主要是影响叶片的长度。发现这一规律并应用这一规律用于高产淫羊藿的选育则非常有效。
[0020]本专利技术的第二个方面，提供一种淫羊藿属植物的鉴定方法，包括如下步骤：
[0021]提取待测植物样品中的核酸，分离matK序列和ITS序列，并检测matK序列和ITS序列中的SNP位点，根据SNP位点与淫羊藿属植物的对应关系，判断待测植物样品的种属关系。
[0022]其中，以淫羊藿E004居群的基因组信息为参考，在matK序列中，检测第51、53、57、66、67、68、70、89、90、96、106、151、190、197、239、284、296、331、395、412、413、421、497、581、584、612、613、614、615、616、617、648、651、652、664、766、776、787、812、830、831、845、855、858、869、879、889、892、894、903、907、910、925位碱基的多态性。
[0023]在ITS序列中，检测第59、72、90、91、98、103、118、153、159、170、174、176、182、358、384、391、393、398、400、407、412、419、437、446、447、450、480位碱基的多态性。
[0024]所述淫羊藿E004居群的matK序列如SEQ ID NO：5所示。
[0025]所述淫羊藿E004居群的ITS序列如SEQ ID NO：6所示。
[0026]当然，本领域技术人员需要理解的是，上述位置包括以其他淫羊藿属植物基因组信息为参考时的对应位置，参考用的淫羊藿属植物基因组信息并不能用于限制SNP位点的具体位置。
[0027]在本专利技术的一些实施方式中，如果以不同的淫羊藿属植物基因组信息为参考，得到的matK序列和ITS序列扩增产物长度将存在一定的差异性，如淫羊藿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种淫羊藿种质筛选方法，包括如下步骤：测定或计算得到待测样品的生物量信息，根据生物量信息筛选出优质种质居群。2.根据权利要求1所述的淫羊藿种质筛选方法，其特征在于，所述生物量信息包括：叶柄长度、叶柄宽度、叶片长度、叶片宽度、叶面积和植株干重中的至少3种。3.根据权利要求1所述的淫羊藿种质筛选方法，其特征在于，所述优质种质居群至少具有以下特征：复叶叶柄长度≥10cm，小叶叶柄宽度≥0.4cm，叶片面积≥10cm2；优选复叶叶柄长度≥14cm，小叶叶柄宽度≥0.7cm，叶片面积≥20cm2。4.根据权利要求1所述的淫羊藿种质筛选方法，其特征在于，所述方法还包括对筛选出的优质种质居群进行种属鉴定，确定其杂交能力；其中，所述种属鉴定包括形态学分类法、生态学分类法、分子生物学分类法和基因型分类法中的至少一种。5.一种淫羊藿属植物的鉴定方法，包括如下步骤：提取待测植物样品中的核酸，分离matK序列和ITS序列，并检测matK序列和ITS序列中的SNP位点，根据SNP位点与淫羊藿属植物的对应关系，判断待测植物样品的种属关系；其中，以淫羊藿E004居群的基因组信息为参考，在matK序列中，检测第51、53、57、66、67、68、70、89、90、96、106、151、190、197、239、284、296、3...

【专利技术属性】
技术研发人员：权利要求书一页说明书二一页序列表电子公布附图一四页，
申请(专利权)人：江西省，中国科学院庐山植物园，
类型：发明
国别省市：