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鉴定水稻雄性不育类型及三系杂交稻类型的方法及分子标记和引物技术

技术编号:9430949 阅读:207 留言:0更新日期:2013-12-11 21:59
本发明专利技术公开了鉴定水稻雄性不育类型及三系杂交稻类型的方法及分子标记和引物,属于分子标记检测领域。鉴定水稻细胞质雄性不育类型及三系杂交水稻类型的分子标记及引物的序列如SEQ?ID?NO.1~36所示。本发明专利技术的鉴定方法包括如下步骤:提取水稻材料的总DNA;以提取的总DNA为模板,用上述引物进行PCR扩增;分析PCR扩增结果,若两个材料的扩增带型完全一致,则其具有相同的细胞质组型,即具有相同的母本来源,否则,其具有不同的细胞质组型,即具有不同的母本来源。本发明专利技术操作简便、稳定可靠,可用于细胞质雄性不育系和三系杂交水稻品种的鉴定,具有准确、高效、快速的特点,提高了不育系和新品种鉴定的效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了鉴定水稻雄性不育类型及三系杂交稻类型的方法及分子标记和引物,属于分子标记检测领域。鉴定水稻细胞质雄性不育类型及三系杂交水稻类型的分子标记及引物的序列如SEQ?ID?NO.1~36所示。本专利技术的鉴定方法包括如下步骤:提取水稻材料的总DNA;以提取的总DNA为模板,用上述引物进行PCR扩增;分析PCR扩增结果,若两个材料的扩增带型完全一致,则其具有相同的细胞质组型,即具有相同的母本来源,否则,其具有不同的细胞质组型,即具有不同的母本来源。本专利技术操作简便、稳定可靠,可用于细胞质雄性不育系和三系杂交水稻品种的鉴定,具有准确、高效、快速的特点,提高了不育系和新品种鉴定的效率。【专利说明】鉴定水稻雄性不育类型及三系杂交稻类型的方法及分子标记和引物
本专利技术属于分子标记检测
,具体涉及鉴定水稻雄性不育类型及三系杂交稻类型的方法及分子标记和引物。
技术介绍
水稻线粒体属于母系遗传,因而通过线粒体标记可以追踪水稻细胞质的来源。线粒体虽然被认为突变速率慢于细胞核,但由于线粒体基因间区域容易发生重组或者发生细胞内基因组间的交流,因而产生非常丰富的遗传变异。这种变异在遗传水平可作为线粒体基因组的特异分子标签。利用线粒体分子标签可以标记细胞质组型,因而能有效区分不同的水稻细胞质雄性不育系或杂交稻品种。由于分子标记具有唯一性,可以通过简单的PCR扩增来跟踪特定的基因组型。具有操作简单、结果可靠、效率高、不依赖表型等优点,在遗传育种上已被广泛应用,具有非常广阔的应用前景。在农作物杂种优势利用中,细胞质雄性不育系是最常用的不育类型。水稻中细胞质雄性不育根据败育组织特征可以区分为孢子体类型和配子体类型两大类,彼此间既有共性也有特性,其差异决定于线粒体基因组的变化。发掘其基因组水平的差异并开发成特异的分子标记可有效区分不同的细胞质雄性不育类型及其杂交稻品种。盖树鹏等曾试图发展洋葱细胞质雄性不育系线粒体基因组的特异性SCAR分子标记。何光华等利用RAro技术曾在水稻野败型珍汕97A和珍汕97B叶绿体基因组之间筛选到一条特异性的稳定扩增 条带,测序发现该序列位于叶绿体tRNA-Leu gene的上游,其中97A较97B中多了一段包含AGAAAA六碱基的重复片段单元,据此序列将其转换成SCAR标记后,该片段在5个野败不育系中可以稳定扩增,而保持系中没有。因此,他们认为该片段可以作为筛选野败型不育系的特异性分子标记(He et al.Euphytica, 2003, 131:269-274)。而日本的Ichii等在野败型不育系珍汕97A中发现一条1.6Kb的差异性扩增带。进一步提取不育系、保持系和恢复系的线粒体基因组DNA进行PCR验证,发现该片段为不育系线粒体所特有,而保持系和恢复系线粒体均不含此片段。对杂种Fl和F2的验证表明该片段与不育株共分离,说明该标记的确为野败型不育系所特有。但若以该标记引物对DA型不育系线粒体DNA进行扩增,其扩增带为两条,一条为0.7Kb,一条为1Kb,与野败型的不同(Ichii etal.Euphytica, 2003, 129:249-252)。以上两种方法均建立在野败型不育系珍汕97A中特异性扩增的DNA片段基础之上,只能跟踪具有与珍汕97A完全相同的细胞质,因而主要适用于野败型杂种及其细胞质细胞质组型的鉴定。在配子体型细胞质雄性不育系中,包台型细胞质雄性不育的相关基因orf79和红莲型细胞质雄性不育相关基因atp6_orfH79,属于等位基因变异(Kadowaki et al.Mol GenGenet, 1990, 224:10-16 ;Yi et al.Chinese Science Bulletin, 2002,47:744-747)。而且以orf (H) 79作为PCR分子标记在水稻中筛选到一系列携带该基因的种质资源,说明该基因分布广阔,不为包台和红莲所特有。因此,利用不育基因orf (H)79作为分子标记不足以有效区分某一类型的细胞质,需要有更多其他分子标记的参与。随着水稻细胞质雄性不育线粒体基因组测序的增多,通过生物信息学分析,可以发现发现线粒体基因组中积累的大量特异DNA序列,这些特定的DNA序列在某一类型或者某一种水稻细胞质雄性不育中具有唯一性。因此,这些特定的DNA可以作为某一个或某一类水稻细胞质雄性不育的标记。而杂交稻源于不育系与恢复系的杂交,因此,母性遗传的细胞质雄性标记也可稳定地鉴定杂交水稻的类型。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于提供鉴定水稻细胞质雄性不育类型及三系杂交水稻类型的分子标记。根据多个细胞质雄性不育水稻线粒体基因组序列的差异,通过大量筛选,寻找分子特征序列,开发出并建立了一套多态性丰富、稳定可靠的线粒体单倍型特异(Mitotype-specific sequence, MSS)分子标记。本专利技术的另一目的在于提供鉴定水稻细胞质雄性不育类型及三系杂交水稻类型的引物,这些引物根据上述分子标记所设计。本专利技术的再一目的在于提供一种鉴定水稻细胞质雄性不育类型及三系杂交水稻类型的方法,该方法操作简便、稳定可靠,可用于不同(孢子体、配子体)细胞质雄性不育系鉴定和水稻品种的鉴定,具有准确、闻效、快速的特点,提闻了不育系和新品种鉴定的效率。本专利技术的目的还在于提供上述分子标记、引物或方法的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现:一套鉴定水稻细胞质雄性不育类型及三系杂交水稻类型的分子标记为MSS01、MSS02、MSS03、MSS04、MSS05、MSS06、MSS07、MSS08、MSS09、MSSlOg, MSSlla 和 MSS12s,其序列如SEQ ID N0.1?12所示。.所述的水稻细胞质雄性不育类型包括水稻孢子体细胞质雄性不育、水稻配子体细胞质雄性不育。鉴定水稻细胞质雄性不育类型及三系杂交水稻类型的引物,其能够扩增上述分子标记序列或分子标记序列的一部分。优选的,所述的引物如下表所示:【权利要求】1.一套鉴定水稻细胞质雄性不育类型及三系杂交水稻类型的分子标记,其特征在于:所述分子标记为 MSSOl、MSS02、MSS03、MSS04、MSS05、MSS06、MSS07、MSS08、MSS09、MSSlOg、MSSlla 和 MSS12s,其序列如 SEQ ID N0.1 ?12 所示。2.鉴定水稻细胞质雄性不育类型及三系杂交水稻类型的引物,其特征在于:所述引物能够扩增权利要求1所述的分子标记序列或分子标记序列的一部分。3.根据权利要求2所述的鉴定水稻细胞质雄性不育类型及三系杂交水稻类型的引物,其特征在于如下所示: 4.一种鉴定水稻细胞质雄性不育类型及三系杂交水稻类型的方法,其特征在于包括如下步骤:提取水稻材料的总DNA ;以提取的总DNA为模板,用权利要求2或3所述的引物进行PCR扩增;分析PCR扩增结果,若两个材料的扩增带型完全一致,则其具有相同的细胞质组型,即具有相同的母本来源,否则,其具有不同的细胞质组型,即具有不同的母本来源。5.根据权利要求4所述的鉴定水稻细胞质雄性不育类型及三系杂交水稻类型的方法,其特征在于:所述的提取水稻材料的总DNA为当水稻生长至两叶一心时,取幼苗提取的总DNA。6.根据权利要求4所述的鉴定水本文档来自技高网
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【技术保护点】
一套鉴定水稻细胞质雄性不育类型及三系杂交水稻类型的分子标记,其特征在于:所述分子标记为MSS01、MSS02、MSS03、MSS04、MSS05、MSS06、MSS07、MSS08、MSS09、MSS10g、MSS11a和MSS12s,其序列如SEQ?ID?NO.1~12所示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李绍清朱英国谢红卫
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:

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