[發明專利]一種鑒定山羊草屬殺配子染色體2C的TRAP-SCAR585標記及其應用

無效

• 申請號: 201110404412.8
• 申請日: 2011-12-07
• 公開（公告）號: CN102373289A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 郭長虹;徐國輝;束永俊;蘇文悅;姜格格;劉賀亮
• 申請（專利權）人: 哈爾濱師范大學
• 主分類號: C12Q1/68
• 分類號: C12Q1/68;C12N15/11
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明屬于殺配子染色體鑒定的技術領域，涉及一種鑒定山羊草屬殺配子染色體2C的標記及其應用。

背景技術

小麥是世界上重要的糧食作物之一。在中國它是僅次于水稻的第二大農作物，小麥生產對國民經濟發展有著十分重要的戰略意義。由于小麥栽培品種單一化，使其遺傳基礎日益狹窄，抗源匱乏，極大地限制了其產量和品質的進一步改良。小麥的近緣物種中存在著大量的遺傳變異，是小麥改良可以利用的有益基因資源，將這些有益基因導入小麥一直是遺傳學家和育種學家經久不衰的研究課題。創制易位系是把外源有益基因導入小麥的一種有效途徑。常用的創制易位系的方法有：自發易位、輻射誘發、利用Ph基因、染色體錯分裂與著絲點再融合、組織培養以及利用殺配子染色體等。國內外的研究都已證明，利用殺配子染色體誘導產生易位的頻率要遠遠高于其它方法。

山羊草屬植物中的一些殺配子染色體，當單體附加到不同基因型普通小麥中時，具有完全或不完全的殺配子作用，在不完全殺配子作用下，可高頻誘導各種類型的染色體結構變異，變異頻率可達10％以上，遠遠高于自發易位、輻射誘發、Ph基因等其他方法的誘導效率。這些殺配子染色體是經長期自然選擇保留下來的，有的與小麥有部分同源關系，在誘導染色體結構變異中有特殊的意義。殺配子染色體不僅可誘導普通小麥染色體結構變異，而且對附加或代換到普通小麥中的外源染色體也具有同樣的功能，這就為小麥的誘變育種開辟了一條新途徑。

殺配子染色體起源于不同的基因組(C，S或M)，就同祖性來說，現已識別出三種類型的山羊草殺配子染色體：同祖群2中的殺配子染色體Ae.longissima(2)、Ae.sharonensis、Ae.cylindrica、Ae.speltoides(1)和Ae.speltoides(2)；同祖群3中的殺配子染色體Ae.triuncialis(1)和Ae.triuncialis(2)；同祖群4中的殺配子染色體Ae.longissima(1)、Ae.longissima(3)、Ae.sharonensis(2)和Ae.sharonensis(3)。

殺配子染色體效應的強度是多樣的，從致死到半致死，而且也受不同小麥的遺傳背景的影響，其作用特點、方式也各不相同。染色體2S^lo，2S^sh，T2B-2S^sp.au，4S^lo，4S^sh，4S^sh#2，在“中國春”小麥中引起不帶這些染色體的配子完全不育，因此無法傳遞給下一代。3C染色體在“中國春”中發揮很強的殺配子效應，但在其它品種中卻產生溫和的、半致死效應，暗示在這些栽培品種中仍存在阻遏基因。染色體T2B-2S^sp.li，2C，3C^SAT和4M^g，在中國春中誘導半致死效應的染色體斷裂，而且結構重排的染色體可以被保留和分離。染色體3C和3C^SAT都起源于離果山羊草，但是它們的殺配子效應強度在“中國春”中卻不相同；其中3C的效應是致死的，而3C^SAT則是半致死的。

殺配子染色體2C在普通小麥“中國春”等遺傳背景下可誘導半致死效應的染色體斷裂，使后代產生易位、缺失等染色體結構畸變。利用殺配子染色體2C在構建大麥染色體缺失圖譜，誘導小麥-偃麥草、小麥-冰草易位等方面取得了很好的成效。

在殺配子染色體2C的利用過程中，雜種后代中2C染色體的鑒定是非常重要的環節。有很多學者利用分帶的方法對后代進行鑒定，但該方法非常繁瑣，而且需要結合相關的細胞學技術。與之相比，利用DNA分子標記進行鑒定則是十分方便快捷的途徑。

靶位區域擴增多態性(TRAP)是一種新型的基于PCR的分子標記，由美國農業部北方作物科學實驗室Hu與Vick于2003年提出，它借助大規模測序技術產生的許多生物的大量序列信息，利用生物信息學工具和表達序列標簽(expressed?sequence?tag，EST)數據庫信息設計引物，對目標候選基因序列區進行擴增產生多態性分子標記，該標記技術已廣泛應用于動植物的研究中，主要在種質資源的鑒定評價、遺傳圖譜的構建、繪制基因組轉錄圖譜、重要的性狀標記、比較基因組學、親緣關系和遺傳多樣性等方面取得了進展。目前，該標記已經在水稻、大麥、小麥、菜豆、向日葵、甜菜等植物中得到成功應用。

發明內容