[發(fā)明專(zhuān)利]十倍體長(zhǎng)穂偃麥草藍(lán)粒性狀專(zhuān)化分子標(biāo)記和熒光原位雜交探針的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810399771.0
• 申請(qǐng)日: 2018-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108396026B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭琪;劉利勤;張靜;羅巧玲;李宏偉;李濱;李振聲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C12N15/11
• 分類(lèi)號(hào): C12N15/11;C12Q1/6895;C12Q1/686;C12Q1/6841
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢;陳曉慶

本發(fā)明公開(kāi)了十倍體長(zhǎng)穂偃麥草藍(lán)粒性狀專(zhuān)化分子標(biāo)記和熒光原位雜交探針的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用。本發(fā)明利用特異性位點(diǎn)擴(kuò)增片段測(cè)序技術(shù)對(duì)普通小麥、藍(lán)粒小麥(藍(lán)58)和長(zhǎng)穗偃麥草進(jìn)行測(cè)序，通過(guò)序列數(shù)據(jù)比對(duì)分析獲得長(zhǎng)穗偃麥草4Ag染色體特異DNA序列，以長(zhǎng)穗偃麥草4Ag染色體特異序列為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)出來(lái)源于長(zhǎng)穂偃麥草4Ag染色體的藍(lán)粒性狀的專(zhuān)化分子標(biāo)記和專(zhuān)化熒光探針。本發(fā)明提供的分子標(biāo)記和探針可用于長(zhǎng)穗偃麥草向小麥轉(zhuǎn)移染色體片段過(guò)程中藍(lán)粒表型的鑒定，不僅為藍(lán)粒基因的定位及克隆奠定基礎(chǔ)，也為藍(lán)粒性狀的分子標(biāo)記輔助選擇提供依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于作物遺傳育種領(lǐng)域，具體涉及十倍體長(zhǎng)穂偃麥草藍(lán)粒性狀專(zhuān)化分子標(biāo)記和熒光原位雜交探針的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用。

背景技術(shù)

長(zhǎng)穂偃麥草(Thinopyrum ponticum，2n＝10x＝70)是多年生草本植物，屬于禾本科偃麥草屬，是小麥重要的野生近緣種。它具有長(zhǎng)穗多花、適應(yīng)性廣、耐逆性強(qiáng)等優(yōu)良性狀，蘊(yùn)藏著許多普通小麥所不具備的優(yōu)良基因(Shannon，1978；Cox，1991)，且易與小麥雜交結(jié)實(shí)，是改良現(xiàn)有小麥品種的寶貴資源庫(kù)。通過(guò)遠(yuǎn)緣雜交及染色體工程，李振聲等從普通小麥與長(zhǎng)穗偃麥草的雜交后代中選育出了藍(lán)粒小麥(藍(lán)58)。藍(lán)粒小麥外部形態(tài)像普通小麥，突出特點(diǎn)是種子為深藍(lán)色，藍(lán)色色素存在于胚乳細(xì)胞糊粉層中。該特性呈胚乳直感、顯性遺傳，并有明顯的劑量效應(yīng)，是小麥細(xì)胞遺傳學(xué)研究的理想形態(tài)學(xué)特征(Li et al.,1986)。經(jīng)分子細(xì)胞遺傳學(xué)分析，藍(lán)粒小麥染色體數(shù)目為42條，是一對(duì)攜帶藍(lán)粒基因的長(zhǎng)穗偃麥草4Ag染色體代換了一對(duì)小麥4D染色體后形成的異代換系(Zheng et al.,2006)。利用花粉輻射將攜帶藍(lán)粒性狀的染色體打斷，并通過(guò)雜交和連續(xù)回交轉(zhuǎn)移至普通小麥背景下，創(chuàng)制出藍(lán)粒易位系，不僅可以用于藍(lán)粒基因的物理定位，而且也為利用藍(lán)粒標(biāo)記進(jìn)行小麥細(xì)胞遺傳學(xué)研究提供工具材料。

藍(lán)粒小麥籽粒表型鑒定需要到籽粒灌漿后期才能進(jìn)行，無(wú)法在小麥生長(zhǎng)發(fā)育早期進(jìn)行選擇。雖然一些遺傳學(xué)手段，如染色體分帶、基因組原位雜交(Genomic in situhybridization，GISH)等技術(shù)，能夠用于小麥遺傳背景下長(zhǎng)穂偃麥草遺傳物質(zhì)的檢測(cè)，但這些技術(shù)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，對(duì)操作技巧或儀器設(shè)備的要求也較高，且這些實(shí)驗(yàn)手段難以實(shí)現(xiàn)高通量篩選與規(guī)模化鑒定。分子標(biāo)記輔助選擇(Marker Assisted Selection)是利用與目標(biāo)基因緊密連鎖的分子標(biāo)記或功能標(biāo)記，在雜交后代中準(zhǔn)確鑒別不同個(gè)體基因型，并據(jù)此進(jìn)行輔助選擇的育種技術(shù)。利用長(zhǎng)穂偃麥草染色體專(zhuān)化分子標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記輔助選擇(MAS)對(duì)于利用偃麥草優(yōu)異基因，加速小麥分子育種進(jìn)程具有重大意義。例如，利用來(lái)源于長(zhǎng)穂偃麥草抗稈銹病基因Sr24、Sr25、Sr26及Sr43的連鎖標(biāo)記，能夠開(kāi)展抗病種質(zhì)資源的篩選、外源遺傳物質(zhì)的鑒定及抗病基因的定位，有效地提高了分子標(biāo)記輔助選擇育種的效率(Ayala-Navarrete et al.,2007；Margo et al.,2005；Niu et al.,2014；Yu et al.,2010；Zhenget al.,2014)。