用于检测小麦-粗穗披碱草1HtS特异染色体的Indel标记及其应用

专利检索2025-08-10  6


本发明属于生物,具体涉及一种用于检测小麦-粗穗披碱草1hts特异染色体的indel标记及其应用。


背景技术:

1、披碱草(elymus)是小麦族中最大的属,包含150多个种,它的基因组包含st、y、h、p和w(dewey,1984;lu,1994)。它具有很高的经济价值,不仅是优质的饲草资源,包含的多个物种还具有抗病、抗虫和抗逆等特性。经常被育种家们作为和小麦进行远缘杂交的优异种质资源(sharma and gill,1983;jiang et al.,1994)。

2、粗穗披碱草(e.trachycaulus,2n=4x=28,stsththt),高抗小麦条锈病(gong etal.,2013)、叶锈病(friebe et al.,1996;mcintosh et al.,2008)和白粉病(gong etal.,2013)。sharma和gill(1983)通过使用胚拯救技术开始将粗穗披碱草导入到小麦中,获得了一系列的杂交后代。这之后,morris等(1990)、gill等(1988)和jiang等(1994)从这些杂交后代里筛选并鉴定了小麦-粗穗披碱草附加系、代换系和易位系。friebe等(1996)鉴定了小麦-粗穗披碱草1hts.1bl罗伯逊易位系携带抗叶锈病基因lr55。liu等(2013)和gong等(2013)发现这个易位系不仅对美国和中国的混合叶锈病小种近免疫,而且高抗混合的条锈病小种。

3、为了开发粗穗披碱草染色体特异的标记,morris和gill(1987)建立了粗穗披碱草标准c分带和n带。gong等(2013)开发了可以检测小麦背景下的1hts染色体的caps标记。wang等(2021)开发了18个粗穗披碱草1hts特异的ilp标记。粗穗披碱草是小麦优异的基因来源,但由于没有参考基因组,分子标记的开发相对有限。在检测小麦背景下粗穗披碱草染色体时,尽管est-sts caps标记(gong等,2013)和ilp标记(wang等,2021)已经开发,但开发的标记数量有限,无法满足鉴定小麦-粗穗披碱草含1hts不同片段长度的易位系。

4、为了鉴定叶锈病基因或发现新的条锈病基因,我们从小麦-粗穗披碱草1hts.1bl罗伯逊易位系和中国春ph1b(csph1b)突变体杂交的bc1f6中筛选到了新的小麦-粗穗披碱草1hts染色体缩短易位系,并命名为tc282。农艺性状调查显示tc282和小麦品种济麦22比对,显著增加了株高、穗长和旗叶长。另外,济麦22和tc282的小穗数和分蘖数没有差异,表明tc282对农艺性状没有明显的负效应,可以在育种上应用。抗病性调查结果显示tc282高抗条锈病和叶锈病,预示着这个新易位系能为小麦育种的改良提供新的种质资源。

5、参考文献:

6、①dewey d r.the genomic system of classification.a guide tointergeneric hybridization with the perennial triticeae.in:gustafson jp(ed)gene manipulation in plant improvement 16th stadler genetics symposium.plenumpublishing corp,new york,1984,pp209-280。

7、②friebe b,jiang j,raupp w j,et al.characterization of wheat-alientranslocations conferring resistance to diseases and pests:currentstatus.euphytica,1996,91:59-87。

8、③gill b s,morris k l d,appels r.assignment of the genomic affinitiesof chromosomes from polyploid elymus species added to wheat.genome,1988.30:70-82。

9、④gong w p,liu c,li g r,et al.cleaved amplified polymorphic sequence(caps)marker for protein disulfide isomerase gene located on elymustrachycaulus 1hts chromosome.journal of triticeae crops,2013,33(3):409-415。

10、⑤jiang j,mords k l d,gill b s.introgression of elymus trachycauluschromatin into common wheat.chromosome research,1994,2:3-13。

11、⑥liu c,yan h f,gong w p,li g r,liu d q,yang z j.screening of newresistance sources of wheat leaf rust.journal of plant genetic resources,2013,14(5):936-944。

12、⑦lu b r.the genus elymus l.in asia.taxonomy and biosystematics withspecial reference to genomic relationships.in:wang rrc,jensen kb,jaussi c(eds)proceedings of the 2nd international triticeae symposium,logan,ut,usa.theutah state university press,1994,pp219-233。

13、⑧mcintosh r a,yamazaki y,dubcovsky j,et al.catalogue of gene symbolsfor wheat.in:appels r,eastwood r,lagudah e,langridge p,mackay m,mcintyre l,sharp p(eds)proc 11th int wheat genet symp,sydney university press,sydney,australia,2008。

14、⑨morris k l,gill b s.genomic affinities of individual chromosomesbased on c-and n-banding analyses of tetraploid elymus species and theirdiploid progenitor species.genome,1987,29,247-252。

15、⑩morris k l d,raupp w j,gill b s.isolation of ht genome additionsfrom polyploid elymus trachycaulus(stsththt)into common wheat(triticumaestivum).genome,1990,33:16-22。

16、sharma h c,gill b s.new hybrids between agropyron and wheat:2.productions,morphology,and cytogenetic analysis of f1 hybrids and backcrossderivatives.theoretical and applied genetics,1983,66:111-121。

17、wang h,guo j,zhou b y,et al.development of chromosome arm-specificmolecular markers for elymus trachycaulus 1hts.shandong agriculuturalsciences,2021,53(5):87-93。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于检测小麦-粗穗披碱草1hts特异染色体的indel标记及其应用,能够用于检测小麦-粗穗披碱草1hts染色体缩短易位系,开发的indel标记可以在含有1hts的染色体系中扩增出多态性片段,可以用于检测小麦-粗穗披碱草1hts特异染色体系。

2、为了达到上述目的,本发明提供了一种用于检测小麦-粗穗披碱草1hts特异染色体的indel标记,该标记为indel-21、indel-30或indel-51;所述indel-21的核苷酸序列如seq id no.1和seq id no.2所示;所述indel-30的核苷酸序列如seq id no.3和seq idno.4所示;所述indel-51的核苷酸序列如seq id no.5和seq id no.6所示。

3、优选地,所述indel-21扩增的多态性扩增产物片段大小为400bp、450bp和600bp;所述indel-30扩增的多态性扩增产物片段大小为80bp;所述indel-51扩增的多态性扩增产物片段大小为200、260、400、1200和1400bp。

4、本发明的另一目的是提供所述的标记在检测小麦-粗穗披碱草1hts特异染色体方面的应用。

5、本发明的另一目的是提供所述的标记在辅助含有小麦-粗穗披碱草1hts特异染色体的品种育种方面的应用。

6、本发明的用于检测小麦-粗穗披碱草1hts特异染色体的indel标记及其应用,具有以下优点:

7、与之前研究报道开发的分子标记不同,本发明首次利用重测序开发粗穗披碱草染色体的indel标记,并且在1bs染色体上设计特异引物,可以用于检测小麦-粗穗披碱草1hts染色体缩短易位系,开发的3个indel标记可以在ta5072、ta7553和tc282这三个含有1hts的染色体系中扩增出相同的多态性片段,说明这3个标记可以用于检测小麦-粗穗披碱草1hts特异染色体系。


技术特征:

1.一种用于检测小麦-粗穗披碱草1hts特异染色体的indel标记,其特征在于,该标记为indel-21、indel-30或indel-51;

2.根据权利要求1所述的标记,其特征在于,所述indel-21扩增的多态性扩增产物片段大小为400bp、450bp和600bp;

3.如权利要求1或2所述的标记对在检测小麦-粗穗披碱草1hts特异染色体方面的应用。


技术总结
本发明公开了一种用于检测小麦‑粗穗披碱草1H<supgt;t</supgt;S特异染色体的Indel标记及其应用,该标记为Indel‑21、Indel‑30或Indel‑51;所述Indel‑21的核苷酸序列如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示;所述Indel‑30的核苷酸序列如SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4所示;所述Indel‑51的核苷酸序列如SEQ ID NO.5和SEQ ID NO.6所示。本发明首次利用重测序开发粗穗披碱草染色体的Indel标记,并且在1BS染色体上设计特异引物,可以用于检测小麦‑粗穗披碱草1H<supgt;t</supgt;S染色体缩短易位系。

技术研发人员:汪晓璐,宫文萍,王开,韩冉,祁广,徐文竞,李豪圣,刘建军,刘成
受保护的技术使用者:山东省农业科学院作物研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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