[發(fā)明專利]小麥與沙融山羊草遠(yuǎn)緣雜交后代中Y型高分子量谷蛋白亞基基因的分子標(biāo)記及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310311137.4
• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN103397025A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江千濤;鄭有良;魏育明;趙全志;馬建;祁鵬飛;陳國躍;劉亞西;王際睿
• 申請（專利權(quán)）人: 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C12N15/11
• 分類號: C12N15/11;C12Q1/68;A01H1/02
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分子遺傳學(xué)領(lǐng)域，特別是涉及小麥與沙融山羊草遠(yuǎn)緣雜交后代中沙融山羊草Y型高分子量谷蛋白亞基（high?molecular?weight?glutenin?subunit，HMW-GS）基因的分子標(biāo)記及其應(yīng)用、用于PCR方法擴(kuò)增分子標(biāo)記的特異性引物，本發(fā)明還涉及利用該引物進(jìn)行小麥遠(yuǎn)緣雜交后代雜種的鑒定及品種（系）的選育。?

背景技術(shù)

小麥的遺傳改良進(jìn)程中，通過遠(yuǎn)緣雜交能夠把小麥野生近緣野生物種的特異有利基因?qū)肫胀ㄐ←湥M(jìn)而改變小麥的遺傳組成，有效改良小麥的農(nóng)藝性狀，因此，廣泛應(yīng)用于小麥育種中。山羊草屬物種作為小麥的野生近緣屬種，因具有優(yōu)異的抗條銹、葉銹、稈銹病、白粉病，耐旱、耐鹽堿、耐寒、高蛋白等控制抗病、抗逆、優(yōu)質(zhì)和高產(chǎn)重要農(nóng)藝性狀基因，是小麥遺傳改良的重要外源優(yōu)異基因供體。高分子量谷蛋白亞基(HMW-GS)是小麥胚乳中的重要貯藏蛋白，占小麥總儲藏蛋白的10%左右，是小麥面粉加工品質(zhì)的重要決定因素。在普通小麥及其近緣物種中，高分子量谷蛋白亞基由位于第l部分同源群染色體長臂的單個基因位點(diǎn)所控制，每一個HMW-GS基因位點(diǎn)上都包含2個緊密連鎖的基因，其中分子量較大的稱為X型亞基，分子量較小的稱為Y型亞基。已有的研究表明，普通小麥本身含有的HMW-GS的類型較少，而在小麥近緣屬物種中含有大量新的HMW-GS變異類型。?

沙融山羊草（Aegilops?sharonensis,2n=14,S^shS^sh）是小麥的近緣物種之一，具有許多優(yōu)良的抗病、抗逆及品質(zhì)基因，并被用來作為?親本通過遠(yuǎn)緣雜交的方式對普通小麥進(jìn)行遺傳改良。從沙融山羊草中克隆鑒定出的新的高分子量谷蛋白Y型亞基基因，是非常獨(dú)特的等位基因變異類型，其編碼的蛋白亞基分子量遠(yuǎn)大于普通小麥的Y型亞基基因分子量。高分子量谷蛋白亞基大小與組成直接影響小麥的加工品質(zhì)，通常高分子量谷蛋白亞基分子量越大，小麥面粉的加工品質(zhì)越好。因此，通過遠(yuǎn)緣雜交將沙融山羊草中的谷蛋白亞基轉(zhuǎn)移到普通小麥，將對普通小麥的品質(zhì)改良產(chǎn)生正效應(yīng)。?

在外源目標(biāo)基因?qū)胄←湹倪^程中，對被轉(zhuǎn)移的基因或染色體片段進(jìn)行準(zhǔn)確、快速的鑒定和追蹤，將會提高選擇的有效性，從而縮短育種周期，提高育種效率。因此，對導(dǎo)入小麥的外源染色體、染色體片段或所攜帶的外源基因進(jìn)行有效鑒定將是遠(yuǎn)緣雜交育種過程中十分重要的環(huán)節(jié)。目前，鑒定外源染色體的常用方法主要包括形態(tài)學(xué)鑒定和細(xì)胞學(xué)鑒定。形態(tài)學(xué)分析通過觀察比較雜種F1植株與親本在形態(tài)學(xué)上的異同而做出鑒定；細(xì)胞學(xué)鑒定通過核型分析，染色體配對分析，C-帶技術(shù)等對雜種F1進(jìn)行鑒別。此外，原位雜交技術(shù)也被廣泛用于外源染色體或片段的鑒定。?

然而，形態(tài)學(xué)鑒定雖然直觀，但受經(jīng)驗(yàn)等主觀因素影響以及某些目標(biāo)性狀無法通過形態(tài)表現(xiàn)出來而具有相當(dāng)大的局限性；而細(xì)胞學(xué)鑒定與原位雜交都必須通過培育雜種成植株，對季節(jié)與取材時間要求嚴(yán)格，且分析鑒定方法較復(fù)雜，對技術(shù)、操作及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)要求高，而且因?yàn)槭菑娜旧w水平上進(jìn)行的鑒定，由于細(xì)胞分裂過程中存在著染色體片段的交換與丟失，很難斷定目標(biāo)性狀基因是否真實(shí)存在與正常表達(dá)。因此，在連續(xù)實(shí)施雜交選育新品種（系）材料的過程中有必要建立一種簡單、高效、快速的檢測沙融山羊草與小麥遠(yuǎn)緣雜交雜種中屬于沙融山羊草Y型谷蛋白亞基基因的方法。據(jù)此，我們根據(jù)已知的沙融山羊草高分子量Y型谷蛋白亞基基因序列，開發(fā)了特異性引物，不但鑒定出了以沙融山羊草為親本的不同雜交及?回交后代材料中屬于沙融山羊草Y型亞基的編碼基因條帶，而且運(yùn)用此標(biāo)記引物能在連續(xù)的雜交世代中追蹤檢測沙融山羊草Y型谷蛋白亞基基因的轉(zhuǎn)移情況，這將會極大的促進(jìn)對遠(yuǎn)緣雜交后代的研究工作并且加快品種（系）選育的進(jìn)程。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個目的在于提供小麥與沙融山羊草遠(yuǎn)緣雜交后代中Y型高分子量谷蛋白亞基（HMW-GS）基因的分子標(biāo)記。?

本發(fā)明的第二個目的在于提供用于檢測沙融山羊草Y型HMW-GS基因的引物。?

本發(fā)明的第三個目的在于提供鑒定小麥遠(yuǎn)緣雜交雜種中是否有沙融山羊草Y型谷蛋白亞基基因的方法，加快小麥品種的選育進(jìn)度。?