[發明專利]利用葉綠體InDel標記鑒別玉米S型胞質不育材料

有效

• 申請號: 201810119121.6
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108220473B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 王鳳格;許理文;田紅麗;趙久然;王蕊;楊揚;葛建镕;劉文彬
• 申請（專利權）人: 北京市農林科學院
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;黃爽

本發明提供利用葉綠體InDel標記鑒別玉米S型胞質不育材料。基于葉綠體基因組開發兼容KASP、毛細管、瓊脂糖電泳三種平臺S型不育材料鑒定的特異InDel位點及其引物，并實現快速、穩定、準確的鑒定。該方法可用于玉米S型不育系、S型不育生產的雜交種，S型不育材料純度的鑒定等。該方法的應用為S型不育系雜交種三系配套制種提供強有力保障，同時為其它類型雄性不育制種鑒定提供有益借鑒。

技術領域

本發明屬于農作物分子生物學技術領域，具體地說，涉及利用葉綠體InDel標記鑒別玉米S型胞質不育材料。

背景技術

玉米是最早實現雜種優勢利用的作物，其雜交種的選育和利用被譽為作物生產上的一次革命。玉米雜交種制種方法有常規和雄性不育兩種方法，利用雄性不育配制玉米雜交種，不僅節省大量勞動力，降低成本，而且還可以提高雜交種純度，提高產量。

玉米雄性不育(male sterile，MS)是指玉米的雄蕊發育異常產生無功能花粉而雌蕊發育正常能夠授粉結實的現象。玉米雄性不育大體可分為細胞質雄性不育(cytoplasmicmale sterility，CMS)和細胞核雄性不育(genetic male sterility,GMS)兩類。細胞質雄性不育(CMS)是由細胞核和細胞質基因共同控制的核質互作型雄性不育系，容易實現不育系、保持系和恢復系的配套，是玉米育種和良種生產上利用的主要雄性不育類型。至今已發現了200多種不同胞質來源的CMS材料，依據雄花育性恢復的專效反應將CMS材料分為S型、C型和T型三種類型。

S型不育系是三種類型種最大的一個組，國內育成的雄性不育系大部分屬于S型胞質不育，地方品種資源中S型不育出現的頻率也較高。已有研究證明，昌7-2等黃改系材料是S型不育的天然恢復系，國內優良玉米雜交種的多用黃改種質作為父本，充分利用S型胞質不育系是快速實現不育化制種的有效途徑。

采用S型胞質不育生產玉米雜交種需要解決三個問題，第一雄性不育胞質類型鑒定，第二雄性不育材料純度鑒定，第三利用不育系配制雜交種的鑒定，因此建立一種玉米S型不育胞質鑒定的高通量方法具有十分重要的意義。

葉綠體基因組信息由于具有以下優勢而被廣泛應用于植物品種、種質資源鑒定，親緣關系評價，系統進化，細胞質遺傳特性等研究和應用中。(1)葉綠體基因組較小且相對保守，其全序列容易獲得；(2)葉綠體基因是母系遺傳，不同個體間基因的交換和融合很少發生，葉綠體各基因間有很好的共線性；(3)葉綠體基因組除反向重復區外均為單拷貝基因，幾乎不存在旁系同源基因干擾；(4)葉綠體編碼區與非編碼區進化速度差異顯著，存在一些高突變區，可以解決種以下分類單元問題。采用葉綠體基因組上標記位點鑒定不育胞質類型是一種穩定、可靠、創新的方法。基于葉綠體基因標記研發兼容高中低不同通量玉米不育胞質類型的鑒定方法尚未報道。

已報道玉米雄性不育鑒定方法有大田育性觀察，細胞學差異比較，育性恢復專效性鑒定，標記位點PCR擴增等方法。前三種方法鑒定周期長，鑒定材料范圍受限；基于PCR方法目前沒有報道針對葉綠體基因組開發InDel位點的鑒定方法，也沒有兼容高中低不同通量鑒定方法的報道。

發明內容

本發明的目的是提供利用葉綠體InDel標記鑒別玉米S型胞質不育材料。

本發明的另一目的是提供一種基于葉綠體InDel標記的玉米S型胞質不育材料的高效鑒定方法。