[發(fā)明專利]Dt11染色體區(qū)段及該區(qū)段包含的分子標(biāo)記組合在調(diào)控棉花黃萎病抗性中的應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113493854A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬峙英;張艷;王省芬;陳斌;孫正文;柯會鋒;吳立強;張桂寅;崔彥茹;王國寧
• 申請（專利權(quán)）人: 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 陳征

本發(fā)明涉及分子生物學(xué)及遺傳育種技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及Dt11染色體區(qū)段及該區(qū)段包含的分子標(biāo)記組合在調(diào)控棉花黃萎病抗性中的應(yīng)用。基于陸地棉核心種質(zhì)黃萎病抗性鑒定和全基因組關(guān)聯(lián)分析，本發(fā)明將陸地棉抗黃萎病主效位點定位在Dt11號染色體61.90?62.26Mb的360kb的基因組區(qū)間內(nèi)，該區(qū)段包含18個與黃萎病抗性顯著關(guān)聯(lián)的SNP分子標(biāo)記。具備優(yōu)異SNP位點的新育成品種黃萎病抗性表現(xiàn)優(yōu)良，說明這些SNP分子標(biāo)記可以用于棉花抗黃萎病性狀的早期預(yù)測和篩選，并且在棉花抗病新品種選育的領(lǐng)域具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分子生物學(xué)及遺傳育種技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及Dt11染色體區(qū)段及該區(qū)段包含的分子標(biāo)記組合在調(diào)控棉花黃萎病抗性中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

棉花是重要經(jīng)濟作物和紡織工業(yè)原料，其全產(chǎn)業(yè)鏈涉及數(shù)千萬產(chǎn)業(yè)工人、棉農(nóng)等從業(yè)人員，因此，棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分重要。高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)是棉花生產(chǎn)的永恒主題，抗病是高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)重要保障。培育抗病、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)新品種是我國棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大需求。近年來，枯萎病和黃萎病依然嚴(yán)重，是棉花高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重大障礙；育種家常常選擇綜合性狀好的材料通過雜交回交進(jìn)行品種選育，造成推廣品種遺傳基礎(chǔ)越來越窄，加之對現(xiàn)有性狀突出的種質(zhì)資源遺傳背景了解有限、特異種質(zhì)匱乏，嚴(yán)重制約了突破性抗病新品種的育成。

棉花與黃萎病菌互作是一個極其復(fù)雜的過程，挖掘控制棉花抗病性狀的重要區(qū)段或基因是培育抗病品種的重要基礎(chǔ)。有關(guān)陸地棉對黃萎病的抗性遺傳研究存在多種不同結(jié)論，主要有如下觀點：(1)陸地棉對單一黃萎病菌系的抗性為質(zhì)量性狀遺傳，受主效基因控制(潘家駒等,1994；馬峙英等,1998；Lüdersl et al.,2008)。(2)陸地棉對黃萎病的抗性遺傳為數(shù)量性狀以加性效應(yīng)為主，其次是顯性效應(yīng)(韓祥銘等,2001；王紅梅等,2005)。多數(shù)研究認(rèn)為棉花對黃萎病的抗性位點主要位于D亞基因組，存在有抗病QTL簇和抗黃萎病基因組熱點區(qū)域(Abdelraheem et al.,2107)。前人在上述研究中，定位出一些棉花抗黃萎病QTL，但基于的作圖群體絕大多數(shù)是陸海或陸陸雜種F2、F2:3群體、回交低世代(BC1，BC2，BC2S1)群體、RIL群體，這些作圖群體遺傳背景復(fù)雜，存在QTL之間的互作、上位性效應(yīng)及QTL與遺傳背景間的互作，很難對單個QTL進(jìn)行準(zhǔn)確鑒定和定位(Ferreira et al.,2006)。其次，定位這些QTL的遺傳圖譜是根據(jù)傳統(tǒng)的遺傳連鎖分析獲得的，標(biāo)記與QTL間的位置關(guān)系實際上是特定群體中的一種連鎖不平衡狀態(tài)，由于不同研究所利用的分離群體及分子標(biāo)記彼此各異，難以進(jìn)行遺傳圖譜的整合和不同QTL定位結(jié)果的比較。再有，上述定位研究所用的群體多是由陸海或陸陸雜交后代衍化而來，雖然陸海雜種的遺傳圖譜已相對飽和，但對于栽培陸地棉和海島棉而言，二者在抗病性、產(chǎn)量、纖維品質(zhì)等多方面具有明顯差異，而且海陸雜交后代容易分離，性狀難以穩(wěn)定，使得利用異源四倍體棉種的圖譜鑒定與定位的棉花重要農(nóng)藝性狀難于直接應(yīng)用(Shappleyzwet al.,1998；Ulloa et al.,2000；Ulloa et al.,2002)。另一方面，由于陸地棉品種間的遺傳差異少，分子標(biāo)記多態(tài)性低，導(dǎo)致陸地棉種內(nèi)遺傳圖譜覆蓋率低且標(biāo)記數(shù)遠(yuǎn)少于種間圖譜，定位出的QTL與標(biāo)記間距離較遠(yuǎn)(Fang et al.,2017)，定位的結(jié)果也多停留在理論研究，難以直接應(yīng)用于棉花抗病分子標(biāo)記輔助育種或抗病基因聚合育種。因此開發(fā)大量新型分子標(biāo)記，構(gòu)建覆蓋陸地棉全基因組的種內(nèi)高分辨率遺傳連鎖圖譜，對陸地棉抗病性等復(fù)雜性狀進(jìn)行QTL挖掘、基因精細(xì)定位就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明利用全基因組關(guān)聯(lián)分析發(fā)掘了與陸地棉黃萎病抗性關(guān)聯(lián)的Dt11染色體區(qū)段及SNP分子標(biāo)記，為分子標(biāo)記輔助選擇及聚合育種改良棉花黃萎病抗性奠定重要基礎(chǔ)。

第一方面，本發(fā)明提供了Dt11染色體區(qū)段在調(diào)控棉花黃萎病抗性中的應(yīng)用，所述Dt11染色體區(qū)段為Dt11號染色體61.90～62.26Mb的區(qū)間。

第二方面，本發(fā)明提供一種分子標(biāo)記組合，所述分子標(biāo)記組合包括如下18個SNP標(biāo)記中的任意一種或多種：