[發(fā)明專利]基于psbA-trnH序列分析結(jié)合重要表型性狀選擇的白及雜種優(yōu)勢(shì)預(yù)測(cè)方法及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710250402.0
• 申請(qǐng)日: 2017-04-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107043819B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁泉;董文漢;尹元萍;張雅瓊;王明君;黃莉;楊生超;張慧;何潘敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C12Q1/6895
• 分類號(hào): C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 云南凌云律師事務(wù)所 53207
• 代理人: 董建國(guó)

本發(fā)明為一種基于psbA?trnH序列分析結(jié)合重要表型形狀選擇的高效率白及(Bletilla striata(Thunb.)Reichb.f.)雜種優(yōu)勢(shì)預(yù)測(cè)方法及應(yīng)用，屬于生物技術(shù)育種領(lǐng)域，該方法在地緣來(lái)源和重要表型性狀劃分親本群體的基礎(chǔ)上，利用psbA?trnH序列分析雙親的遺傳距離，結(jié)合重要表型性狀組配，經(jīng)人工去雄授粉產(chǎn)生雜種F1代蒴果，再經(jīng)組培快繁或種子直播育苗，快速產(chǎn)生大量雜種F1代種苗應(yīng)用于生產(chǎn)。本發(fā)明的方法利用psbA?trnH序列分析技術(shù)為白及提供了簡(jiǎn)易有效的雜種優(yōu)勢(shì)預(yù)測(cè)方法，并利用組培快繁技術(shù)或種子直播育苗固定雜種優(yōu)勢(shì)，迅速獲得數(shù)量巨大的F1代雜種株系。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物技術(shù)育種領(lǐng)域，具體涉及一種基于psbA-trnH序列分析結(jié)合重要表型性狀選擇的白及雜種優(yōu)勢(shì)預(yù)測(cè)方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

利用雜種優(yōu)勢(shì)是提高作物產(chǎn)量和改進(jìn)作物品質(zhì)的重要途徑。目前，在水稻、玉米等大田作物上取得了巨大的成功。在蔬菜、果樹(shù)、林木等植物上，以及在家畜、家禽、魚(yú)類等動(dòng)物上都把利用雜種優(yōu)勢(shì)作為提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)、增強(qiáng)抗性的重要手段。

快速而準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)Fl雜種優(yōu)勢(shì)有助于選育強(qiáng)優(yōu)勢(shì)的雜交組合。雜種優(yōu)勢(shì)預(yù)測(cè)主要是指探尋雜種雙親的遺傳差異與雜種子一代 F1優(yōu)勢(shì)大小的相關(guān)性。目前，雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳機(jī)理及預(yù)測(cè)方法尚未完全探明。雜種優(yōu)勢(shì)的大小，往往取決于雙親性狀間的相對(duì)差異和相互補(bǔ)充。一般而言，親緣關(guān)系，生態(tài)類型和生理特性上差異越大的，雙親間相對(duì)性狀的優(yōu)缺點(diǎn)能彼此互補(bǔ)的，其雜種優(yōu)勢(shì)越強(qiáng)，雙親的純合程度越高，越能獲得整齊一致的雜種優(yōu)勢(shì)。

分子標(biāo)記遺傳距離已廣泛應(yīng)用于作物雜種優(yōu)勢(shì)類群的鑒定。預(yù)測(cè)雜種優(yōu)勢(shì)主要有地理差異、群體遺傳學(xué)、生理生化、分子標(biāo)記等方法。這些預(yù)測(cè)方法科學(xué)，但多數(shù)方法的實(shí)用性和準(zhǔn)確性較差。配合力是預(yù)測(cè)雜種優(yōu)勢(shì)的主要方法之一，但需要耗費(fèi)大量的時(shí)間、人力、物力。遺傳距離作為一種對(duì)生物遺傳差異的定量描述，其客觀性已初步得到植物育種分類實(shí)踐的檢驗(yàn)和承認(rèn)。目前，廣泛應(yīng)用于雜種優(yōu)勢(shì)研究的分子標(biāo)記有RFLP、RAPD、AFLP和SSR等（付航等，2016；陸靜姣等，2014；黃永相等，2013；楊蛟等，2010；應(yīng)雯，2009；蔡健和蘭偉，2005；袁力行和傅駿華，2000）。但分子標(biāo)記遺傳距離預(yù)測(cè)白及的雜種優(yōu)勢(shì)尚未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。

植物DNA條形碼技術(shù)是一種新的生物身份識(shí)別系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物種的快速自動(dòng)鑒定和遺傳多態(tài)性分析。陳士林等（2011）通過(guò)篩選多個(gè)DNA條形碼，建立了以ITS2 為核心、psbAtrnH為補(bǔ)充序列的植物類藥材DNA 條形碼鑒定體系。

白及(Bletilla striata(Thunb.)Reichb.f.)是我國(guó)重要的中藥材之一，作為藥用已有上千年的歷史。但由于傳統(tǒng)的獲取方法是以采集和消耗大量的野生植物資源為代價(jià)的，導(dǎo)致野生資源日益減少和種質(zhì)資源的匱乏。目前，白及已被《中國(guó)植物紅皮書(shū)-稀有瀕危植物》第1冊(cè)收錄，同時(shí)也被寫入了《瀕危野生動(dòng)植物國(guó)際貿(mào)易公約》（CITEs）保護(hù)種類。隨著白芨野生資源量的驟減、市場(chǎng)需求量的增加，大力推廣人工栽培種植顯得越來(lái)越重要。

國(guó)以農(nóng)為先，農(nóng)以種為先，優(yōu)良品種是中藥材產(chǎn)業(yè)鏈的起點(diǎn)。目前，白及等中藥材基本上采用系統(tǒng)育種方法選育新品種，其產(chǎn)量和質(zhì)量難盡人意。雜交育種周期長(zhǎng)，雜交后代分離大且分離出的優(yōu)良單株極少，選育出各種優(yōu)良性狀相聚合的品種極為艱難。雜種優(yōu)勢(shì)利用已普遍應(yīng)用在大田作物上，但在中藥材上仍然罕見(jiàn)。白及人工授粉方便、容易，蒴果種子量很大，目前白及利用種子進(jìn)行組培快繁和種子大田直播育苗技術(shù)日趨成熟。隨著以白及為原料的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和新用途的研究，白及的市場(chǎng)需求也日益增大，應(yīng)用雜種優(yōu)勢(shì)恰逢其時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容