结缕草属植物耐盐性遗传模型的鉴定方法技术

技术编号:7442074 阅读:218 留言:0更新日期:2012-06-16 19:20
本发明专利技术涉及结缕草属植物耐盐性遗传模型的鉴定方法,属于遗传学研究领域。本发明专利技术发现结缕草属植物耐盐性的最适遗传模型为“一对主基因的加性模型”,主基因遗传率为66.83%。该方法以极端耐盐和敏盐的材料杂交,获得F1分离群体,对F1单株进行杂种鉴定和耐盐性鉴定,然后对F1群体耐盐性作次数分布分析,在此基础上,利用“单个分离世代F2群体的数量性状分离分析”方法,将F1群体的耐盐性测定数据,当作模型中的F2群体的数据进行遗传模型及其遗传参数分析。本发明专利技术一方面解决了结缕草属植物耐盐育种过程中缺乏耐盐性遗传背景知识的问题,另一方面为结缕草属植物以及其它常异交植物耐盐性遗传模型的研究提供了一条新的思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于遗传学研究领域,特别涉及结缕草属(Zoysia Willd.) 植物耐盐性遗传模型的鉴定方法。
技术介绍
结缕草属(hysia Willd.)植物是禾本科(Poaceae)画眉草亚科 (Eragrostoideae Pilger)的多年生草本植物,是优良的暖季型草坪草。被广泛应用于观赏草坪、运动草坪、休憩草坪以及庭院草坪等各种草坪草的建设中,深受人们的喜爱。随着滨海盐碱地区的开发和园林绿化的需要,对草坪草的耐盐性提出越来越高的要求,结缕草属植物作为一种重要的草坪草,培育优质耐盐的结缕草属植物新品种是一项非常重要的任务。前期研究结果表明,结缕草属植物具有较强的耐盐性,属内的不同种以及同一种的不同种源间的耐盐性存在较大的遗传变异。耐盐性是一种复杂的数量性状,其遗传模型和基因效应如何,对结缕草属植物耐盐性的遗传改良和选择适当的育种方法具有重要的指导意义,若数量性状是由一至两个主基因控制则可采用单交重组或简单回交转育的方法;若数量性状由多个微效基因控制,则因为涉及的基因多、单个基因效应小、增效基因集中到一个个体的概率低、从表型鉴别基因型的难度大等特点,则要采用聚合回交(或双回交)及轮回选择累积增效基因的方法。然而,由于结缕草属植物为常异交植物,亲本异质性很高,在杂交育种中,Flft即发生分离现象,而常规的遗传分析方法中亲本一般为纯合亲本,F1不分离,F2才发生分离,因此无法应用常规的遗传分析方法对结缕草属植物的耐盐性进行遗传分析。这些原因导致了结缕草属植物的耐盐性遗传背景知识一直处于缺乏状态。盖钧镒等(盖钧镒,章元明,王建康.植物数量性状遗传体系.北京科学出版社, 2003)建立了 “植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法”,该方法中针对单个分离世代F2的分析方法,若只研究主基因的遗传效应可直接通过F2群体进行计算(王建康,盖钧镒.利用杂种F2世代鉴定数量性状主基因一多基因混合遗传模型并估计其遗传效应.遗传学报,1997,M (5) :432 440),不需要纯合亲本及其杂交的同质F1群体,而结缕草属植物F1代的分离群体与纯合亲本杂交的F2群体相当,本专利技术就利用这一特点借鉴纯合亲本杂交所获得的单个分离世代F2群体的遗传分析方法对结缕草属植物的耐盐性遗传模型进行鉴定。
技术实现思路
技术问题本专利技术是针对上述情况,提供一种,以解决结缕草属植物耐盐性遗传育种和遗传改良时缺乏耐盐性遗传背景知识的问题,同时为结缕草属植物以及其它常异交植物耐盐性遗传模型的研究提供一条新的思路。 技术方案上述的,主要包括以下步骤(1)以强耐盐结缕草种源材料Z105为母本和敏盐结缕草种源材料Z061为父本进行杂交,获得F1群体;(2)通过相关序列扩增多态性SRAP分子标记技术,用父本具有特异性条带的7对引物的8个特异性片段对F1进行杂种真实性鉴定,7对引物及其对应的8个特异性片段为:Me4Em8-130b 和 150bp, MelEm2_150bp,Me2Em4_220bp,Me4Em9_190bp,Mel6Eml_350bp, Mel2Em3-360bp,Me2Em8-380bp,具有上述任一引物的父本特异性条带的F1单株鉴定为真杂种,其余F1单株为假杂种;(3)以( 中鉴定的F1单株真杂种为材料,通过水培法对F1群体的耐盐性进行鉴定,得到以叶片枯黄率数据为鉴定指标的耐盐性鉴定结果;(4)对耐盐性鉴定结果叶片枯黄率数据,应用EXCEL2003对&群体的次数分布进行分析,得到F1群体的耐盐性呈混合正态分布,符合“参考文献盖钧镒,章元明,王建康.植物数量性状遗传体系.北京科学出版社,2003. P70”所述主基因+多基因的遗传特征;(5)参考文献王建康,盖钧镒.利用杂种F2世代鉴定数量性状主基因一多基因混合遗传模型并估计其遗传效应.遗传学报,1997,M (5) :432 440所述植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析中的“单个分离世代F2群体的数量性状分离分析”方法,将F1 群体的叶片枯黄率测定数据,当作模型中的F2群体的数据代入模型进行分析,得到结缕草属植物耐盐性的遗传模型。有益效果(1)通过本专利技术提供了一种直接应用F1分离群体对结缕草属植物耐盐性遗传模型进行鉴定的方法,同时也为类似于结缕草属植物的其它常异交植物耐盐性遗传模型的鉴定提供了一条新的思路。(2)通过本专利技术在国际上首次公开了结缕草属植物耐盐性的遗传模型,明确了结缕草属植物的耐盐性存在主效加性基因,可通过单交重组或简单回交转育的方法进行杂交育种,为结缕草属植物的杂交育种和遗传改良提供技术指导。(3)通过本专利技术发现结缕草属植物的耐盐性存在主效基因,并且主基因的遗传率较高,为与耐盐性相关联的遗传标记的研究及相关基因的克隆奠定了基础。附图说明图1 叶片枯黄率(% )次数分布图(横坐标为叶片枯黄率(% ),纵坐标为分布次数)四、具体实施方案(1)结缕草属植物耐盐种源材料Z105(Z. japonica)和敏盐种源材料Z061 (Ζ. japonica)(均为公知公用品种,见参考文献李亚,耿蕾,刘建秀.中国结缕草属植物抗盐性评价.草地学报,2004,12(1) :8-11,16.)的杂交育种及杂种真实性鉴定根据李亚等(李亚,耿蕾,刘建秀.中国结缕草属植物抗盐性评价.草地学报, 2004,12(1) :8-11,16.)对36份结缕草属植物种源材料的耐盐性鉴定结果,2006年以耐盐材料Z105为母本(耐盐系数为0. 72),敏盐材料Z061为父本(耐盐系数为0. 14)进行杂交育种,共获得了 164个杂交后代。用SRAP分子标记的7对引物及其对应的8个特异性片段:Me4Em8-130b 和 150bp, MelEm2_150bp,Me2Em4_220bp,Me4Em9_190bp,Mel6Eml_350bp,Mel2Em3-360bp, Me2Em8_380bp (SRAP标记编号及序列同文献陈宣,郭海林,薛丹丹,郑轶琦,刘建秀.结缕草属植物耐盐性SRAP分子标记研究.草业学报,2009,18 O) :66-75.)进行F1单株的杂种真实性鉴定,具有上述任一引物的父本特异性条带的F1单株鉴定为真杂种,其余F1单株为假杂种,结果132个后代单株被鉴定为真杂种(表1)。其中SRAP分子标记杂种鉴定的反应体系、反应程序及鉴定过程如下SRAP-PCR采用10 μ L的反应体系,其中包括50ng模板DNA,10XPCR缓冲液, Mg2+L 5mmol · Λ dNTPs 200 μ mol ·厂1,弓丨物 0. 2 μ mol · Λ Taq DNA 聚合酶 0. 5U。SRAP-PCR 扩增程序94°C 预变性 ^iin ;94°C变性 lmin,37°C 退火 lmin,72°C 延伸 10sec,5个循环;94°C变性lmin,50°C退火lmin,72°C延伸10sec,;35个循环;循环结束后 72°C延伸7min,4°C保存。扩增反应在英国TECHNE公司的TC-412型PCR仪上进行。扩增产物通过10%的聚丙烯酰胺凝胶进行电泳进行检测。杂种鉴定过程首先用引物Me4Em8对杂交后代进行鉴定,结果具有父本特异性条带Me4Em8-130bp和Me本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郭海林刘建秀陈静波陈宣丁万文
申请(专利权)人:江苏省中国科学院植物研究所
类型:发明
国别省市:

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