[發(fā)明專利]小麥抗穗發(fā)芽QTL位點QPhs.sicau-3B.1的分子標記M3B-1a和M3B-2a及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410049031.6
• 申請日: 2014-02-12
• 公開（公告）號: CN103866006A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王際睿;劉亞西;劉宇嬌;毛雙雙;江千濤;蒲至恩;陳國躍;魏育明;鄭有良
• 申請（專利權(quán)）人: 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C12Q1/68
• 分類號: C12Q1/68;C12N15/11
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及小麥分子育種領(lǐng)域，具體涉及一種鑒定和篩選小麥新抗穗發(fā)芽主效QTL位點QPhs.sicau-3B.1的引物對、分子標記、分子標記方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

小麥是全球被普遍種植的糧食作物，也是我國種植量僅次于水稻的作物，小麥穗發(fā)芽（Pre-harvest?Sprouting，PHS）是指小麥種子在收獲前期遇到連綿不斷的陰雨天氣而在穗上發(fā)芽的情況。穗發(fā)芽是一種世界性災(zāi)害。據(jù)報道，在北歐和西歐沿海、智利大部、阿根廷、巴西、南非、津巴布韋、加拿大薩斯坎切溫和曼尼托巴地區(qū)、新西蘭東部地區(qū)種植的小麥較容易受到穗發(fā)芽的危害，美國西太平洋州以及東部，加拿大的安大略省和澳大利亞的東部小麥帶都是穗發(fā)芽威脅特別嚴重的地區(qū)（肖世和，閆長生，張海萍等，小麥穗發(fā)芽研究，北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2004年第1版：第5-8頁）。我國受穗發(fā)芽危害的麥區(qū)約占全國小麥總面積的83%，在東北春麥區(qū)、西北春麥區(qū)、黃淮冬麥區(qū)、北部冬麥區(qū)、長江中下游冬麥區(qū)、西南冬麥區(qū)均有不同程度的穗發(fā)芽情況的報道。其中，長江中下游冬麥區(qū)是穗發(fā)芽嚴重危害的地區(qū)，西南冬麥區(qū)的四川盆地和陜南鄂西山地丘陵歷來是穗發(fā)芽的重災(zāi)區(qū)。

在小麥種子收獲前發(fā)生穗發(fā)芽會導(dǎo)致小麥子粒中相關(guān)水解酶活性迅速升高，降解子粒中的儲藏物質(zhì)，使容重（testing?weight）、出粉率和面粉降落值（Falling?number）下降，造成小麥各種食品加工品質(zhì)惡化，更會嚴重影響小麥的儲存和次年的播種質(zhì)量。這些都會對小麥的生產(chǎn)加工造成嚴重的經(jīng)濟損失。因此，發(fā)掘具有抗穗發(fā)芽能力的小麥資源對于小麥育種具有重要的意義。

分子標記輔助育種選擇技術(shù)，即不依賴表型選擇，直接針對基因型進行選擇，具有不受環(huán)境條件、基因間互作、基因型與環(huán)境互作影響等優(yōu)點，能夠快速高效地選育出目標資源材料。DArT標記是一項基于于DArT技術(shù)（Diversity?arrays?technology，多樣性微陣列技術(shù)）來區(qū)分DNA多態(tài)性差異的分子標記，其基本原理在于用相應(yīng)的探針組合與固定到芯片上的基因組限制性內(nèi)切酶片段進行雜交，只有與探針互補雜交的部分才有雜交信號，再通過掃描儀識別雜交信號的強弱和有無來獲得DArT標記的多態(tài)性信息，是一種高通量的分子標記技術(shù)。而簡單重復(fù)序列（simple?sequence?repeats，SSR）則是一類廣泛存在與基因組上的由幾個核苷酸重復(fù)單位組成的串聯(lián)重復(fù)序列，在基因組上具有廣泛分布，多態(tài)性高，操作技術(shù)簡單，費用較低等特點。結(jié)合DArT標記與SSR標記進行QTL定位不僅能有效地將主效QTL定位到較小的區(qū)段內(nèi)，結(jié)合物理圖譜更能比較方便地將目標QTL錨定到相對準確的位置，這大大減少了目標QTL的后續(xù)研究的工作量。因此，篩選出與抗穗發(fā)芽主效QTL緊密連鎖的分子標記，并將該標記開發(fā)為能準確鑒定特定QTL的STS標記，對抗穗發(fā)芽材料選擇，在選育小麥抗穗發(fā)芽材料，提高小麥群體產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要的意義。

小麥品種CSCR6屬于斯卑爾脫小麥（Ma?J,Li?H?B,Zhang?C?Y,et?al.Identification?and?validation?of?a?major?QTL?conferring?crown?rot?resistance?in?hexaploid?wheat[J].Theoretical?and?applied?genetics,2010,120(6):1119-1128.），經(jīng)過穗發(fā)芽鑒定發(fā)現(xiàn)該品種具有較好的穗發(fā)芽抗性。利用該材料為抗源并與澳大利亞感穗發(fā)芽品種Lang構(gòu)建F7代重組自交系，并結(jié)合84對具有多態(tài)性的SSR標記數(shù)據(jù)和隨機選取的967個覆蓋小麥全基因組的DArT標記數(shù)據(jù)構(gòu)建遺傳圖譜，同時還考察了2011年、2012年兩年該重組自交系的穗發(fā)芽表型數(shù)據(jù)，通過軟件MapQTL5.0進行QTL計算，最終在3B長臂上發(fā)現(xiàn)了一個與穗發(fā)芽相關(guān)的主效QTL?QPhs.sicau-3B.1位于wPt-3107和wPt-6785區(qū)間內(nèi)，該QTL能解釋15.4%的表型變異。針對該抗性主效QTL展開進一步研究，并將與主效QTL緊密連鎖的標記開發(fā)為可用于輔助育種選擇的STS標記，能有效提高小麥育種中對抗穗發(fā)芽材料的選擇的效率和準確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供與小麥CSCR6的抗穗發(fā)芽QTL?QPhs.sicau-3B.1緊密連鎖的分子標記。

本發(fā)明的另一個目的是提供鑒定上述分子標記的引物對。

本發(fā)明的第三個目的是提供上述分子標記的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：