[發明專利]一種基于實時定量PCR對玉米品種抗旱性進行鑒定的方法

有效

• 申請號: 201910634005.2
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN110184384B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 段會軍;崔彥宏;劉松濤;王亞菲;陶勇生
• 申請（專利權）人: 河北農業大學
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12Q1/6851
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

本發明公開了一種基于實時定量PCR對玉米品種抗旱性進行鑒定的方法，其是對玉米品種在苗期生長過程中進行干旱脅迫，同時設置對照組，提取玉米植株的總RNA，并對其中DNAJ基因表達量進行檢測，獲得表達量抗旱指數DI_E；利用DI_E表達量抗旱指數對玉米進行抗旱性能評價。本發明可實現對玉米抗旱性的快速準確鑒定，為玉米抗旱性篩選提供技術支持。

技術領域

本發明屬于玉米品種抗旱性鑒定領域，尤其涉及一種基于實時定量PCR對玉米品種抗旱性進行鑒定的方法。

背景技術

玉米作為世界上產量最高的糧食作物，其生產力嚴重受到干旱的威脅。玉米抗旱性表現是由自身的遺傳效應和環境因素共同制約的，因作物的生長發育時期不同，生物因素和非生物因素的影響，到目前為止任何單項的抗旱研究都有一定的局限性，難以直接準確的評價玉米的抗旱性。玉米抗旱性鑒定的方法有很多，主要包括田間直接鑒定法、人工模擬環境法、生理指標法、分子生物學鑒定法等。其中田間直接鑒定法是在不同的生長發育時期對作物生長形態進行鑒定，但這些方法存在著時間長、受環境因素制約，特別是年際間降水變幅較大，使研究的數據結果難以重復等缺點；人工模擬環境法是指在干旱棚、生長箱或人工氣候室里通過調控土壤、空氣的含水量，人為造成實驗所需的干旱脅迫環境，并通過研究玉米的生長發育、生理過程或者產量結果的變化來評價水玉米抗旱性的方法，此方法需要一定的設備，能耗花費相對較大，其創造的干旱脅迫環境與自然條件下田間生產具有一定的差異性，導致實驗結果與田間直接鑒定的結果有一定差異；生理生化指標鑒定植株抗旱性主要是利用葉片水分相關的指標、質膜透性和酶活性等進行鑒定，但是，這些理化指標會因生長環境、生育時期的不同而發生改變，也容易因所用試劑及人為操作帶來誤差；分子生物學鑒定法是指基于現代分子生物學的基礎上，利用相關的分子標記構建飽和的分子遺傳圖譜，并對玉米的抗旱基因進行定位，利用分子標記進行玉米抗旱品種的選擇，抗旱屬于多基因控制的數量性狀，近年來發現了許多抗旱性QTL，但是標記的多態性頻率很低，單個QTL對表型差異影響小，上位性效應很難進行評估等原因，利用分子標記輔助選擇還需進行深一步研究。因此，迫切需要建立新技術和發現新的標記物來解決這些問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種玉米品種抗旱性檢測方法，其是利用干旱脅迫處理后測定玉米植株RNA中DNAJ的表達量，最終獲得表達量抗旱指數DI_E，利用表達量抗旱指數DI_E對玉米品種進行抗旱能力評價。

為達上述目的，本發明采用如下的技術方案：

一種基于實時定量PCR對玉米品種抗旱性進行鑒定的方法，包括以下步驟：

選擇待評價的玉米品種，將其播種于鋪有蛭石的育苗盤中，在玉米植株的生長至3葉期進行干旱脅迫處理，同時設置對照組；

干旱脅迫處理7天后，提取玉米植株第一展開葉片的總RNA；

采用實時定量PCR對提取的總RNA中DNAJ基因表達量進行檢測，獲得干旱脅迫DNAJ的表達量以及對照組DNAJ表達量；

計算玉米表達量抗旱指數DI_E，依據以下公式：

表達量抗旱系數DC_E＝干旱脅迫DNAJ表達量÷對照組DNAJ表達量

DI_E＝(表達量抗旱系數DC_E×干旱脅迫DNA_J的表達量)÷所有玉米品種干旱脅迫表達量的平均數；

依據DI_E對玉米品種抗旱能力進行評價，其中DI_E≥1.3為極抗旱，DI_E為1.11～1.19為強抗旱；DI_E為0.91～1.10為中等抗旱；DI_E為0.1～0.90為弱抗；DI_E≤0.70為極弱抗旱。