[發明專利]一種快速檢測長穗偃麥草抗赤霉病基因的分子標記及應用

有效

• 申請號: 201510001602.3
• 申請日: 2015-01-04
• 公開（公告）號: CN104560976B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 孔令讓;郭軍;李安飛;王宏偉
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: C12N15/11
• 分類號: C12N15/11;C12N15/29;C12N15/10;C12Q1/68
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• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明分子遺傳育種領域，涉及一種快速檢測長穗偃麥草抗赤霉病基因的分子標記及應用。

背景技術：

小麥是世界上最重要的糧食作物之一。據報道，到2050年，全世界人口總數將達90多億，而要滿足人類的糧食需求，在現有產量(680萬噸)基礎上，糧食產量至少要提高70％。

小麥赤霉病是由禾谷鐮刀菌引起的一種重要的穗部病害，其不僅降低小麥產量，而且還降低小麥的食用品質。研究表明，長穗偃麥草7el2染色體上攜帶有一個主效抗赤霉病位點，因此，如何將這一主效基因用于小麥抗赤霉病遺傳改良就成了育種家們的研究熱點。

普通小麥(Triticum aestivum)屬于異源六倍體，其基因組包括A、B和D三個基組，每個基組包含7條染色體，共21條染色體，分別為1A，2A，3A，4A，5A，6A，7A，1B，2B，3B，4B，5B，6B，7B，1D，2D，3D，4D，5D，6D和7D。

近年來，隨著分子標記技術的發展和高密度遺傳圖譜的構建，已經從小麥的21染色體上發現了249個QTL(數量性狀位點)。盡管如此，目前生產上大量利用的主要是來自蘇麥3號的抗赤霉病基因Fhb1。然而，小麥的近緣植物(黑麥、偃麥草等)中含有眾多優異基因，能夠用于小麥的遺傳改良。加之，在目前申請的專利中，還未曾有利用長穗偃麥草來改良小麥赤霉病抗性的報道。因此，有必要從小麥近緣植物中發掘新的抗赤霉病基因，并用于小麥抗赤霉病遺傳改良。

目前，已經從長穗偃麥草中發現了兩個主效抗赤霉病位點，分別是來自于二倍體長穗偃麥草7E染色體的抗赤霉病位點和來自十倍體長穗偃麥草7el₂染色體長臂上的抗赤霉病位點。這兩個抗赤霉病位點可以引入到感赤霉病普通小麥品種中，選育出抗赤霉病、高產品種。但是，傳統育種方法費時、費力、表型鑒定困難，育種效率低，通過分子標記輔助選擇育種可以有效解決這一問題。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明借助于經過誘導(中國春Ph1b突變體)的小麥-長穗偃麥草抗赤霉病短片段易位系的易位位置，結合原位雜交技術，尋找與其緊密連鎖的分子標記，用于小麥抗赤霉病育種、抗赤霉病性狀的早期分子輔助選擇，以提高育種效率。

本發明采用以下技術方案：

獲得小麥-長穗偃麥草抗赤霉病短片段易位系即本發明利用的對象，具體方法為：

(1)中國春Ph1b突變體與供體親本KS24-2(7DS.7el₂L)進行雜交，獲得F₁；

(2)F₁與中國春Ph1b突變體進行回交，獲得BC₁F₁；

(3)BC₁F₁植株中，選擇攜帶ph1b基因純合的單株，同時攜帶外源染色體的雜合單株，進行自交，獲得BC₁F₂；

(4)借助于分子標記輔助選擇，對BC₁F₂植株進行基因型確定，選擇攜帶最少外源染色體的單株自交，命名為SDAU1881和SDAU1886；

為方便進行研究，發明人將其保存于山東農業大學小麥分子育種研究室小麥種質保藏中心，保藏日期為2014.06.20，保藏編號分別為SDAU1881和SDAU1886，并對公眾開放該種質資源。

確定該種抗赤霉病小麥的抗赤霉病基因：通過對獲得的兩個短片段株系(SDAU1881和SDAU1886)進行抗赤霉病鑒定，同時結合基因組原位雜交技術(GISH)，明確該抗赤霉病基因在小麥染色體上的位置；根據已發表的粗山羊草D基因組序列，開發與偃麥草抗赤霉病基因緊密連鎖的分子標記，并對開發的分子標記進行實用性驗證。

長穗偃麥草抗赤霉病基因Fhblop在小麥染色體上的位置：