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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分子遗传育种领域,具体而言,涉及一种检测小麦连锁抗锈病基因lr53和yr35的分子标记、试剂盒、检测方法及其应用。
技术介绍
1、小麦锈病又叫黄疸,主要有叶锈病、条锈病和秆锈病三种,分别是由小麦叶锈菌(puccinia triticina)、条锈菌(puccinia striiformis f.sp.tritici)和秆锈菌(puccinia graminis f.sp.tritici)侵染而引起的气传性真菌病害,主要危害小麦叶片、也可危害叶鞘、茎秆、穗部,影响小麦的光合速率以及生命进程。小麦锈病具有分布范围广、传播速度快和危害损失大等特点。近年来,随着气候变化、耕作制度的改变以及新的条锈菌生理小种和叶锈菌生理小种的出现,小麦条锈病和叶锈病的危害日益严重,严重威胁小麦的安全生产。因此,防治小麦锈病是小麦生产上的一个重要任务。
2、培育和使用抗病品种是防治小麦锈病最经济、安全和有效的方法。抗锈病基因lr53和yr35最初被认为来源于野生二粒小麦t.dicoccoides,通过远缘杂交导入到普通小麦,携带lr53和yr35的易位系材料命名为98m71(pi 648417),但是远缘杂交往往是大片段易位,携带连锁的不利性状(即连锁累赘),需要尽可能缩小外源易位染色体片段。2005年,marais等利用中国春单体(指缺失一条染色体的中国春材料)和端体材料(指缺失一条染色体的长臂或短臂的中国春)进行分析,结合染色体c显带技术、限制性片段长度多态性(rflp)标记和锈病表型鉴定,将lr53和yr35定位到染色体6b
3、现有的研究表明,抗叶锈病基因lr53对来自多个国家的超过60个叶锈菌生理小种都具有近免疫的抗性,展示出广谱抗病性。同样的,抗条锈病基因yr35对多个国家的11个条锈菌小种表现出高水平抗性。而且,目前抗锈病基因lr53和yr35均没有毒性菌种的报道,证明这两个连锁基因具有重大的育种利用潜力。
4、在抗病亲本98m71小麦中,携带抗锈病基因lr53和yr35的外源6s染色体达到687.02mb,可能会存在连锁的不利性状。且由于在正常小麦中存在ph1基因,会限制携带lr53和yr35基因的6s染色体与普通小麦6b染色体之间的重组交换,所以常规的杂交或回交方法基本上不能缩短外源6s染色体片段。由于缺少简单有效的分子标记,并且因为潜在的连锁累赘问题,造成了lr53和yr35基因无法在小麦育种中大规模利用。因此,创制含有lr53和yr35基因的短片段易位系,并且开发简单、高效的检测连锁抗锈病基因lr53和yr35的分子标记是本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种检测小麦连锁抗锈病基因lr53和yr35的分子标记、试剂盒、检测方法及其应用,以解决现有技术中检测小麦抗锈病基因难度大的问题。
2、为了实现上述目的,根据本专利技术的第一个方面,提供了一种检测小麦连锁抗锈病基因lr53和yr35的分子标记,该分子标记为pku6b3127;该分子标记为利用包括具有seq idno:1所示的核苷酸序列的上游引物pku6b3127-f和具有seq id no:2所示的核苷酸序列的下游引物pku6b3127-r,扩增获得的pcr扩增产物。
3、为了实现上述目的,根据本专利技术的第二个方面,提供了一种扩增小麦连锁抗锈病基因lr53和yr35的分子标记的引物,该引物包括具有seq id no:1所示的核苷酸序列的上游引物pku6b3127-f和具有seq id no:2所示的核苷酸序列的下游引物pku6b3127-r。
4、为了实现上述目的,根据本专利技术的第三个方面,提供了一种检测小麦连锁抗锈病基因lr53和yr35的试剂盒,该试剂盒包括上述的引物;试剂盒还包括限制性内切酶avai。
5、为了实现上述目的,根据本专利技术的第三个方面,提供了一种小麦连锁抗锈病基因lr53和yr35的检测方法,该检测方法包括:对上述的分子标记,或上述的引物或上述的试剂盒进行扩增,并对扩增的产物进行酶切和检测。
6、进一步地,检测方法包括:a)以待测小麦的基因组dna为模板,采用引物进行pcr扩增;b)若缺失pcr产物,则待测小麦不含连锁抗锈病基因lr53和yr35;c)若得到1118bp的pcr产物,使用限制性内切酶avai对pcr扩增产物进行酶切;d)对酶切产物进行检测,判断酶切产物的碱基序列长度,若碱基序列长度为1118bp,则待测小麦不含连锁抗锈病基因lr53和yr35;若核苷酸序列长度包括418bp和700bp,则待测小麦含有连锁抗锈病基因lr53和yr35。
7、进一步地,c)中,若核苷酸序列长度包括418bp、700bp和1118bp,则待测小麦为含有连锁抗锈病基因lr53和yr35的杂合子;若核苷酸序列长度包括418bp、700bp且不包括1118bp,则待测小麦为含有连锁抗锈病基因lr53和yr35的纯合子;优选地,c)中的检测包括采用琼脂糖凝胶电泳对酶切产物进行检测;优选地,a)中的pcr扩增程序为:94℃预变性3min;94℃变性30s,56℃退火35s,72℃延伸30s,35个循环;72℃延伸10min,4℃保存。
8、为了实现上述目的,根据本专利技术的第四个方面,提供了一种易位系小麦的育种方法,该育种方法包括:(1)将中国春ph1b突变体材料与携带小麦连锁抗锈病基因lr53和yr35的抗病亲本进行杂交,获得f1植株;(2)f1植株自交获得f2植株,在f2群体植株中,选择携带纯合ph1b突变基因,同时携带6s/6b染色体的杂合单株,进行自交,获得f3植株;(3)利用上述的分子标记、或上述的引物、或上述的试剂盒、或上述任一种的检测方法,对f3植株及其自交后代家系的基因型进行确定,并进行叶锈病和条锈病表型鉴定,获得携带小麦连锁抗锈病基因lr53和yr35及外源6s短片段的纯合的重组体小麦;(4)将携带小麦连锁抗锈病基因lr53和yr35及外源6s短片段的纯合的重组体小麦回交转育到无抗性小麦中,获得携带小麦连锁抗锈病基因lr53和yr35及外源6s短片段的纯合的易位系小麦;其中,外源6s短片段指短于携带小麦连锁抗锈病基因lr53和yr35的抗病亲本中的外源6s片段的长度的片段。
9、进一步地,利用无抗性小麦对重组体小麦进行多次回交后的子代进行自交,利用上述的分子标记、或上述的引物、或上述的试剂盒、或上述任一种检测方法进行检测,从而得到携带小麦连锁抗锈病基因lr53和yr35及外源6s短片段的纯合的易位系小麦;优选地本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种检测小麦连锁抗锈病基因Lr53和Yr35的分子标记,其特征在于,所述分子标记为Pku6B3127;
2.一种扩增小麦连锁抗锈病基因Lr53和Yr35的分子标记的引物,其特征在于,所述引物包括:
3.一种检测小麦连锁抗锈病基因Lr53和Yr35的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒包括权利要求2所述的引物;
4.一种小麦连锁抗锈病基因Lr53和Yr35的检测方法,其特征在于,所述检测方法包括:
5.根据权利要求4所述的检测方法,其特征在于,所述检测方法包括:
6.根据权利要求5所述的检测方法,其特征在于,所述c)中,若所述核苷酸序列长度包括418bp、700bp和1118bp,则所述待测小麦为含有所述连锁抗锈病基因Lr53和Yr35的杂合子;
7.一种易位系小麦的育种方法,其特征在于,所述育种方法包括:
8.根据权利要求7所述的育种方法,其特征在于,利用所述无抗性小麦对所述重组体小麦进行多次回交后的子代进行自交,利用权利要求1所述的分子标记、或权利要求2所述的引物、或权利要求3所述的试剂盒、或权利
9.权利要求1所述的检测小麦连锁抗锈病基因Lr53和Yr35的分子标记,或权利要求2所述的扩增小麦连锁抗锈病基因Lr53和Yr35的分子标记的引物,或权利要求3所述的检测小麦连锁抗锈病基因Lr53和Yr35的试剂盒,或权利要求4至6中任一项所述的小麦连锁抗锈病基因Lr53和Yr35的检测方法,或权利要求7或8所述的易位系小麦育种方法,在小麦育种中的应用。
10.权利要求1所述的检测小麦连锁抗锈病基因Lr53和Yr35的分子标记,或权利要求2所述的扩增小麦连锁抗锈病基因Lr53和Yr35的分子标记的引物,或权利要求3所述的检测小麦连锁抗锈病基因Lr53和Yr35的试剂盒,或权利要求4至6中任一项所述的小麦连锁抗锈病基因Lr53和Yr35的检测方法,在克隆所述小麦抗锈病基因、鉴定或辅助鉴定小麦抗锈病表型性状、筛选高大山羊草或沙融山羊草抗锈病品系、或在小麦-高大山羊草或小麦-沙融山羊草抗锈病种质资源中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种检测小麦连锁抗锈病基因lr53和yr35的分子标记,其特征在于,所述分子标记为pku6b3127;
2.一种扩增小麦连锁抗锈病基因lr53和yr35的分子标记的引物,其特征在于,所述引物包括:
3.一种检测小麦连锁抗锈病基因lr53和yr35的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒包括权利要求2所述的引物;
4.一种小麦连锁抗锈病基因lr53和yr35的检测方法,其特征在于,所述检测方法包括:
5.根据权利要求4所述的检测方法,其特征在于,所述检测方法包括:
6.根据权利要求5所述的检测方法,其特征在于,所述c)中,若所述核苷酸序列长度包括418bp、700bp和1118bp,则所述待测小麦为含有所述连锁抗锈病基因lr53和yr35的杂合子;
7.一种易位系小麦的育种方法,其特征在于,所述育种方法包括:
8.根据权利要求7所述的育种方法,其特征在于,利用所述无抗性小麦对所述重组体小麦进行多次回交后的子代进行自交,利用权利要求1所述的分子标记、或权利要求2所述的引物、或权利要求3所述的试剂盒...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈时盛,李洪娜,许斌洋,沈涛,宋瑞,郝小花,王晴,
申请(专利权)人:北京大学现代农业研究院,
类型:发明
国别省市:
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