System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种辅助筛选抗条锈病小麦的分子标记、引物及方法技术_技高网

一种辅助筛选抗条锈病小麦的分子标记、引物及方法技术

技术编号:40903523 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-18 14:35
本发明专利技术属于小麦育种技术领域,具体涉及一种辅助筛选抗条锈病小麦的分子标记、引物及方法用于筛选抗条锈病小麦的引物组合为引物对M328和/或引物对M311。该筛选抗条锈病小麦的方法,是以待测小麦基因组DNA为模板,分别利用引物M328和引物M311,进行PCR扩增,检测扩增产物中是否有273bp和/或177bp大小的条带。分子标记M328和M311间的连锁距离约为1.39cM,与上述分子标记紧密连锁的抗条锈病基因对我国由CYR32、CYR33和CYR34等构成的条锈病流行混合小种表现抗病。本发明专利技术所提供的引物对和分子标记可用于小麦抗条锈病分子育种和抗条锈病基因的克隆。本发明专利技术的抗条锈病新基因及其专用引物将在小麦抗病育种中发挥重要作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于小麦育种,具体涉及一种辅助筛选抗条锈病小麦的分子标记、引物及方法


技术介绍

1、由条形柄锈菌(puccinia striiformis f.sp.tritici,pst)引起的小麦条锈病是世界性的小麦病害之一,几乎在所有的小麦生产国均有发生。相比化学药剂防治,培育和应用抗病品种是防治条锈病更为经济、有效和绿色环保的措施。

2、目前为止,国际上已鉴定出84个正式命名的抗条锈病基因(yr1~yr84)以及众多暂命名的抗条锈病基因或者等位基因(mcintosh et al.2021,annual wheat newsletter,67:104-113;klymiuk et al.2022,communications biology,5:826)。但其中大部分基因属于小种专化抗性,实践证明这类抗病基因不能提供持久抗性,生产上存在极大隐患。比如随着新的毒性小种条中1号(cyr1)上升为优势小种,导致碧蚂1号和南大2419等主栽品种丧失抗性。近年来cyr34的出现和流行导致近年来育种中广泛利用的92r系、贵农系和川麦中的yr24/yr26/yrch42陆续丧失条锈病抗性。相比较而言,成株抗病性为非小种专化性,主要是通过成株期延迟病菌的侵染和繁殖而表现出抗病性,减少了小麦品种对病原菌生理小种的选择压力,使抗性持续时间延长,有利于避免抗病性丧失造成的巨大经济损失,比如yr18、yr29、yr30和yr46等持久抗病基因(刘志勇等,2023,中国农业科学,10.3864/j.issn.0578-1752.220610)。因此,条锈病成株抗性品种日益受到重视。

3、目前,小麦高密度snp芯片已成功用于与小麦产量和抗病性相关的遗传位点的挖掘。wu et al.(2021,plant biotechnology journal,19(1):177-191.doi:10.1111/pbi.13452)利用411份春小麦材料多环境下的条锈病表型数据,结合660k芯片,通过全基因组关联分析快速挖掘到292个与成株抗性显著相关的snp,其中有5个位点为新发现的qtl位点。zhang等(2021,theoretical and applied genetics,2021,134(4):1233-1251)利用小麦90k芯片对207份小麦品系的叶锈病和条锈病抗性位点进行挖掘,分别鉴定到了22个和23个叶锈病和条锈病相关的成株抗性qtl位点,解释了4.2%~11.5%和4.4%~9.7%的表型变异。zhao等(2022,plant biotechnology journal,21:122-135,https://doi.org/10.1111/pbi.13930)利用小麦660k芯片在小麦5a染色体上定位了1个与分蘖角度相关的主效qtl位点,并将该位点限定在520-528mb之间。与此同时,随着小麦基因组学的迅速发展,已构建了几十个麦类作物的参考基因组(http://202.194.139.32/jbrowse.html),极大促进了小麦抗病基因的精细定位和基因克隆的速度。walkowiaket al.(2020,nature,277-283,https://doi.org/10.1038/s41586-020-2961-x)应用10+基因组序列进行单倍型分析,快速锁定了2b染色体上的一个抗小麦吸浆虫基因owbm,并将其精细定位于587kb的区间。

4、周8425b是1987年由河南省周口市农业科学院利用自育品系周78a与安农1号(安农7959)杂交选育而成的矮秆、大穗、抗病的小麦新种质(庄巧生,2003,《中国小麦品种改良及系谱分析》,中国农业出版社)。自上世纪80年代以来,利用周8425b已育成80多个小麦品种(系),其中省级和国家审定的24个,累计推广面积1032万hm2,是目前黄淮麦区南片最重要的骨干亲本(殷贵鸿等,2009,作物学报,35(7):1274-1281)。李在峰(2006,博士学位论文,中国农业科学院,题目:中国小麦条锈鉴定及抗条锈新基因yrzh84的分子标记)利用26个国内外条锈菌菌系对周8425b进行苗期抗谱分析表明,该品种对当前国内流行的所有条锈菌小种均表现高抗,且表现稳定的成株期抗性,是一个很有价值的条锈病抗源。目前的研究表明,周8425b中至少含有5个抗条锈病基因,yrzh84、yrzh84.2、yrzh22、yr30和yr9,分别位于小麦的7bl、1bl、4bl、3bs和1rs染色体上(李俣佳等,2023,作物学,1-29,http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1809.s.20230724.1726.006.html.)。


技术实现思路

1、本专利技术利用全基因组关联分析及连锁分析,发现周8425b可能含有一个新的条锈病成株抗性qtl位点,将其定位于小麦3bs染色体上,并获得了该位点紧密连锁的indel标记,可以用于标记辅助育种。

2、本专利技术的目的在于提供一种辅助筛选抗条锈病小麦的分子标记、引物及方法。

3、本专利技术所提供的辅助筛选抗条锈病小麦的引物为引物对m328和m311中的至少一对;

4、所述引物对m328的脱氧核糖核苷酸序列如seq id no:1和seq id no:2所示;

5、所述引物对m311的脱氧核糖核苷酸序列如seq id no:3和seq id no:4所示。

6、本专利技术还提供了一种辅助筛选条锈病小麦的方法,包括如下步骤:以待测小麦的基因组dna为模板,用上述引物对中的至少一对引物进行pcr扩增,检测扩增产物,扩增产物中有273bp和/或177bp条带的待测小麦为候选的抗条锈病小麦。

7、所述pcr扩增中,每10μl的pcr反应体系如下:50ng的模板dna 1μl,5μl的mix酶(诺贝莱生物),10μmseq id no:1、seq id no:2所示的引物各0.5μl和/或10μmseq id no:3、seq id no:4所示的引物各0.5μl,用无菌蒸馏水补充反应体系至10μl。所述pcr扩增的程序为:先95℃预变性5分钟;然后95℃变性30秒,62℃退火30秒,72℃延伸30秒,共35个循环;最后72℃延伸5分钟。所述检测扩增产物是对扩增产物进行8%的非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,然后银染显色。

8、所述引物对m328和/或引物对m311在制备辅助筛选抗条锈病小麦的试剂盒中的应用也属于本专利技术的保护范围。

9、本专利技术还保护含有所述引物对m328和/或引物对m311的辅助筛选抗条锈病小麦的试剂盒。

10、所述引物对m328和/或m311、所述辅助筛选条锈病小麦的方法、所述试剂盒均可应用于小麦育种中。

11、本专利技术还公开了抗条锈病基因qyr.hau-3bs的分子标记,所述分子标记为m328和/或m311,所述分子标记m328的脱氧核糖核苷酸序列如seq id no:5所示,所述分子标记m311本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.辅助筛选抗条锈病小麦的分子标记,其特征在于,所述分子标记为M328和/或M311,所述分子标记M328的脱氧核糖核苷酸序列如SEQ ID NO:5所示,所述分子标记M311的脱氧核糖核苷酸序列如SEQ ID NO:6所示。

2.权利要求1所述的辅助筛选抗条锈病小麦的分子标记在辅助筛选抗条锈病小麦或辅助鉴定小麦的抗条锈病性状中的应用,其特征在于,

3.辅助筛选抗条锈病小麦的引物组合,其特征在于,所述引物组合为如下(a)或(b)或(c):

4.权利要求3所述的引物组合在制备试剂盒中的应用,其特征在于,所述试剂盒的用途为如下(Ⅰ)或(Ⅱ):

5.含有权利要求3所述的引物组合的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒的用途为如下(Ⅰ)或(Ⅱ):

6.一种辅助筛选抗条锈病小麦的方法,其特征在于,包括如下步骤:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述条锈病为锈病混合小种CYR32、CYR33、CYR34、中4-1、水源11-4、水源11-7、Hybrid46-4、Hybrid46-8引发的条锈病。

8.一种辅助鉴定待测小麦的抗条锈病性状的方法,其特征在于,包括如下步骤:

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述条锈病为锈病混合小种CYR32、CYR33、CYR34、中4-1、水源11-4、水源11-7、Hybrid46-4、Hybrid46-8引发的条锈病。

10.权利要求1所述的分子标记,权利要求3所述的引物组合、权利要求5所述试剂盒、权利要求6所述的一种辅助筛选抗条锈病小麦的方法、权利要求7所述的一种辅助鉴定待测小麦的抗条锈病性状的方法在小麦育种中的应用。

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【技术特征摘要】

1.辅助筛选抗条锈病小麦的分子标记,其特征在于,所述分子标记为m328和/或m311,所述分子标记m328的脱氧核糖核苷酸序列如seq id no:5所示,所述分子标记m311的脱氧核糖核苷酸序列如seq id no:6所示。

2.权利要求1所述的辅助筛选抗条锈病小麦的分子标记在辅助筛选抗条锈病小麦或辅助鉴定小麦的抗条锈病性状中的应用,其特征在于,

3.辅助筛选抗条锈病小麦的引物组合,其特征在于,所述引物组合为如下(a)或(b)或(c):

4.权利要求3所述的引物组合在制备试剂盒中的应用,其特征在于,所述试剂盒的用途为如下(ⅰ)或(ⅱ):

5.含有权利要求3所述的引物组合的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒的用途为如下(ⅰ)或(ⅱ):

6.一种辅助筛选抗条锈病小麦的方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:任妍陈锋孙晓楠阳霞贾奥琳张香粉
申请(专利权)人:河南农业大学
类型:发明
国别省市:

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