[發明專利]一種滸苔性別特異分子標記及其應用

有效

• 申請號: 201910885352.2
• 申請日: 2019-09-19
• 公開（公告）號: CN112522431B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 姜鵬;劉倩純;趙瑾;吳春輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院海洋研究所
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12Q1/6879;C12N15/11
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 李穎

本發明屬于海藻分子遺傳學領域，涉及一種滸苔性別特異分子標記及其應用。其特征是：滸苔雌配子體和雄配子體DNA特異性分子標記各一個，其核苷酸序列分別為SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2。SEQ ID NO.1由滸苔雌性性別特異擴增引物擴增得到，SEQ ID NO.2由滸苔雄性性別特異擴增引物擴增得到。本發明是通過PCR檢測上述的特異性片段來完成，步驟包括待檢測滸苔基因組DNA提取，PCR擴增，擴增產物的瓊脂糖凝膠電泳檢測。該特異性引物設計參考實驗室已有高通量數據結果，結合基因組DNA提取，目的片段擴增及回收，利用pGEM?T vector及大腸桿菌感受態菌株TOP10進行克隆等技術獲得。利用該特異性分子標記，可以快速、簡單、準確地對大量滸苔藻體的倍性以及配子體的性別進行鑒定，為滸苔生活史研究以及品種選育提供重要的分子工具。

技術領域

本發明屬于海藻分子遺傳學領域，涉及一種滸苔性別特異分子標記及其應用。

背景技術

滸苔（Ulva prolifera）屬于綠藻門（Chlorophyta）、綠藻綱（Chlorophyceae）、石莼目（Ulvales）、石莼科（Ulvaceae）、石莼屬（Ulva），是一種常見的大型綠藻。滸苔富含膳食纖維、必需氨基酸、微量元素和礦物質，營養價值很高，具有食用和藥用價值，其人工養殖已經具備一定的規模。作為一種新興的大型經濟海藻，亟待對其生活史類型、繁殖方式、藻體性別等基本的遺傳特征開展系統深入的研究，為滸苔的雜交育種奠定理論與方法學基礎。

滸苔生活史中存在典型的同型世代交替，由單倍體的配子體世代與二倍體的孢子體世代組成。滸苔的配子體世代是有性世代，具有雌性、雄性兩種性別，二者的基因型不同。雌、雄配子體成熟后經有絲分裂可分別產生兩鞭毛的雌配子和雄配子，兩性配子交配融合后，合子萌發產生二倍體的孢子體。滸苔的孢子體世代是無性世代，不表現性別差異，成熟后經減數分裂產生單倍的四鞭毛的孢子，孢子不經融合單獨萌發產生雌、雄配子體。由于滸苔的二倍體孢子體、單倍體雌配子體、單倍體雄配子體具有相同的形態，因此，單純依據外部形態特征無法對上述三者進行有效區分。

另外，滸苔還有非常多樣的繁殖方式，包括有性生殖（兩性配子融合）、無性生殖（例如多種類型的孢子）、單性生殖（單性配子不經交配直接萌發）與營養繁殖。其中，除了典型生活史中涉及的經典繁殖方式（例如有性生殖、無性生殖）、還包括多種非典型生活史中涉及的特殊繁殖方式（例如單性生殖、營養細胞直接萌發），這些特殊繁殖方式易于發生、具有明顯的育種應用的潛力，但其遺傳學基本規律與發生機制仍完全不清楚。其中，關鍵的技術瓶頸就是缺乏能夠對滸苔性別進行快速、準確鑒定的方法。

目前，針對石莼屬綠藻，仍然依靠觀察其放散生殖細胞的大小、鞭毛數和趨光性來判斷其孢子或雌雄配子的類型。上述方法不僅需要建立藻體生殖誘導技術作為前提，而且研究表明，存在很多特例，仍難以形成可靠的通用標準。

首先，通過配子大小無法準確區分雌雄配子。Ulva是同配生殖偏向輕微異配生殖，研究發現，即使同一物種，有的完全同配生殖，有的則不同交配型配子大小不同，因此，配子大小與交配型是不對應的，更多時候要取決于配子的分化程度；其次，通過生殖細胞的鞭毛數與趨光性也無法準確判定母體的世代類型。例如有文獻表明，二倍體滸苔有時也會放散兩鞭毛的負趨光生殖細胞。

綜上所述，由于滸苔具有同型世代交替的生活史類型、以及多樣化的繁殖方式，尤其是缺乏必要的遺傳學研究積累，使得滸苔的性別鑒定缺乏可靠的判定方法，尤其是在處理大量樣本的時候，無法對育種的親本、后代進行高效、準確地鑒定，給滸苔遺傳學研究與雜交育種造成很大困難。

發明內容

本發明的目的是提供一種滸苔性別特異分子標記，可以有效地鑒定滸苔配子體性別，從而填補現有技術的空缺，為滸苔配子體性別鑒定、遺傳育種以及從細胞或分子水平上研究滸苔性別分化等問題提供重要的基本方法。

為實現上述目的，本發明采用技術方案為：