[發明專利]與油菜花期抗旱性相關聯的GEM標記及應用

有效

• 申請號: 201611230634.1
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN108251549B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 陸光遠;李春生
• 申請（專利權）人: 湖北工程學院
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王闖

本發明公開了一種與油菜花期抗旱性相關聯的GEM標記及其應用，其在油菜抗旱育種中的應用步驟是：A、提取油菜苗期單株葉片的RNA；B、熒光定量PCR擴增：引物序列為GEM?F：5′?AACTCCTCAGCTCAGTCGGA?3′，GEM?R：5′?CACCTGCAACTGGAACCAATG?3′；C、GEM的表達量高于6.53時，預測油菜單株的抗旱性較好，予以保留；GEM的表達量低于0.73時，預測油菜單株的抗旱性較差，予以淘汰。本發明有效解決了常規育種方法中存在的抗旱性鑒定工作量大、周期長、易受環境影響等問題，顯著提高了油菜抗旱育種的選擇效率。

技術領域

本發明涉及分子生物學和油菜育種技術領域，尤其是涉及一種與油菜花期抗旱性相關聯的GEM標記及應用。

背景技術

干旱和水資源缺乏是世界農業生產的最大制約因素，因干旱造成的農作物產量損失超過其它自然災害的總和。油菜是我國最重要的冬季油料作物，主要種植于長江流域，但近年來該地區季節性干旱頻繁發生，嚴重影響油菜產量。研究表明，油菜苗期、花期是干旱最敏感的時期之一，受旱后可造成41％的產量損失(Hashem et al.Drought stresseffects on seed yield,yield attributes,growth,cell membrane stability and gasexchange of synthesized Brassica napus L.Journal of Agronomy and CropScience,1998,180,129-136)。因此，提高油菜的抗旱減災能力，對于保障我國油料供給安全具有重要意義。在長期的進化過程中，作物逐漸形成了避旱、御旱和耐旱等多種干旱脅迫響應機制，其中御旱和耐旱統稱為抗旱性。御旱性是植物加強根部水分吸收、減少地上部分的水分蒸發來抵御干旱的能力。耐旱性主要是通過生理和生化調節來實現的，如合成小分子糖類、醇類、醛類來提高提高滲透調節能力，防止細胞水分的散失，以及產生脅迫感應信號、啟動體內的防御系統和活性氧清除系統來維持細胞結構的穩定性，從而在一定程度上減輕和緩解干旱造成的影響(景蕊蓮.作物抗旱研究的現狀與思考.干旱地區農業研究,1999,17:79-85)。

實踐證明，培育和應用抗旱性作物品種是應對農業干旱的最經濟有效的手段。然而，植物抗旱性屬多基因控制的數量性狀，而且抗旱性鑒定周期長，易受環境因素影響，因而通過常規育種方法改良作物抗旱性的效果往往不理想。隨著分子生物學的發展，利用特定的分離群體對抗旱性開展QTL分析，獲得抗旱性相關的分子標記并進行標記輔助選擇，則可顯著提高抗旱育種的效率。比如，李真等人利用一個DH群體，利用SSR和AFLP標記對油菜苗期的抗旱性和耐漬性進行了QTL分析，共檢測到28個有關的QTL(Mapping of QTLassociated with waterlogging tolerance and drought resistance during theseedling stage in oilseed rape.Euphytica,2014,197:341-353)。然而，上述傳統的QTL分析和標記輔助選擇存在一定的局限性，因為QTL分析的工作量很大，難以實現QTL的精細定位，而且在標記輔助選擇過程中有可能因為遺傳重組或遺傳漂移而丟失目標基因(Collard B C,Mackill D J.Marker-assisted selection:an approach for precisionplant breeding in the twenty-first century.Philosophical Transactions of theRoyal Society of London Series B,Biological Sciences,2008,363:557-572)。