[發明專利]一種針對天門冬屬雌雄異株植物性別的分子生物學鑒別方法及其應用

有效

• 申請號: 201710451207.4
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107201404B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 周勁松;陳光宇;羅紹春;湯泳萍;尹玉玲;張岳平;謝啟鑫
• 申請（專利權）人: 江西省農業科學院蔬菜花卉研究所
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;A01G22/00
• 代理公司: 南昌大牛知識產權代理事務所(普通合伙) 36135
• 代理人: 喻莎

本發明提供了一種針對天門冬屬雌雄異株植物性別的分子生物學鑒別方法及其應用，該技術方案基于蘆筍Y染色體上雌性抑制基因SOFF的CDS序列，開發了4個該基因的功能性STS分子標記。在此基礎上，針對4個STS分子標記的自身特點設計了相應的引物和通用的PCR擴增條件，并進一步明確了指向雄性植株的特征條帶堿基長度。實驗驗證發現，本發明提供的4種分子標記均位于蘆筍雌性抑制基因SOFF的編碼區，在分子遺傳上與雌、雄性別表型共分離，鑒別準確率達到100％，可廣泛用于蘆筍雌雄性別鑒定以及全雄或全雌品種分子標記輔助選擇。此外，實驗發現該方法亦可用于興安天門冬(A.dauricus)、長花天門冬(A.longiflorus)、A.maritumus等天門冬屬雌雄異株植物的性別鑒定。

技術領域

本發明涉及植物分子遺傳學技術領域，進一步涉及基于分子標記的植物性別鑒別技術，具體涉及一種針對天門冬屬雌雄異株植物性別的分子生物學鑒別方法及其應用。

背景技術

天門冬屬(Asparagus)植物約300種，除美洲外，全世界溫帶至熱帶地區都有分布；我國有24種和一些外來栽培種，廣布于全國各地，除供觀賞外，部分種具有食用或藥用價值，因此屬于農業種植或園藝栽培的植物范疇。其中，蘆筍(Asparagus officinalis L.)，又名石刁柏，為天門冬科天門冬屬多年生草本植物，其幼莖質嫩味美，營養豐富，風味獨特，是一種深受消費者喜愛的營養保健型高檔蔬菜，暢銷全球，經濟價值高，被譽為“蔬菜之王”。

由于天門冬屬雌雄異株植物的雌株與雄株之間區別明顯，對營養的需求和培養條件也存在一定的差異，因此作為經濟作物栽培時可能需要對單一性別的植株進行規?；N植，在這種情況下對天門冬屬雌雄異株植物性別的鑒定就顯得尤為重要。以蘆筍為例，它雌、雄異株，雄株因不結果實消耗養分少，產量比同期生長條件相同的雌株高出25％以上，且壽命長，抗性強，因此，由全部雄株組成的全雄品種目前占全球蘆筍種子市場主導地位(陳光宇，2005；Riccardi et al.,2011)。與此同時，蘆筍雌性植株高大，嫩莖較雄株粗壯，品質更優；蘆筍是蟲媒授粉，近年來隨著我國南方蘆筍設施避雨栽培和防蟲網的廣泛應用，大棚蘆筍基本上可做到不結果實，額外消耗養分少，可充分發揮雌株優勢，產量更高，品質佳，為此，申請者提出了“全雌栽培”和“全雌育種”概念和設想。蘆筍除了花、果實等繁殖器官外，蘆筍雄株和雌株在外部形態上沒有顯著區別，且它從播種到開花大約需要2年時間，故早期難以直接區分雌、雄株。若利用與蘆筍性別決定基因緊密連鎖的DNA分子標記進行輔助選擇，在苗期就能夠快速準確區分雌、雄株，將雄株挑選出來集中進行全雄種植，余下雌株集中起來進行全雌種植，同時也有助于蘆筍父母本選擇、雜交制種，以及兩性株全雄育種。