[發明專利]芥菜細胞質鑒定的DNA分子標記、篩選方法及其應用

有效

• 申請號: 202011370103.9
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112410453B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 劉忠松;游亮;楊柳;康雷;陳浩;劉芳瑛
• 申請（專利權）人: 湖南農業大學
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12Q1/6806;C12N15/11
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

本發明屬于分子標記開發技術領域，公開了一種芥菜細胞質鑒定的DNA分子標記、篩選方法及其應用，在芥菜線粒體(mt)和葉綠體(cp)基因組中發現的4個特異性變異位點即mt_Indel_65565、mt_SNP_79573和cp_Indel_9198、cp_Indel_27345以及基于特異性變異位點開發的DNA分子標記mt_Indel、mt_SNP和cp_Indel_1、cp_Indel_2。芥菜細胞質的線粒體標記分型和葉綠體標記分型結果一致，分為C1、C2和C3三種細胞質類型。本發明確立了從細胞質方面快速鑒定芥菜的方法，在芥菜類型鑒定、芥菜胞質來源和供體鑒定、芥菜種子純度鑒定上具有實用價值。

技術領域

本發明屬于分子標記開發技術領域，尤其涉及一種芥菜細胞質鑒定的DNA分子標記、篩選方法及其應用。

背景技術

芥菜(Brassica juncea(L.)Czern.et Coss.)是世界上重要的油料作物(芥菜型油菜)，蔬菜(雪里蕻、大頭菜、榨菜等)和調料作物(芥末)。芥菜根據利用的部分分為根芥、籽芥、葉芥、莖芥等亞種。芥菜的這些亞種在中國均有廣泛種植。在芥菜育種中對獲得的芥菜新種質需要進行鑒定時，往往依托表型觀察，這樣不僅拖延了試驗進度、延長了育種年限，而且準確性不高，容易導致誤判。芥菜亞種間雜交后代不清楚親本胞質供體時，也會給育種家造成極大的困惑。在生產過程中，不同用途芥菜之間以及芥菜與其他蕓薹屬植物(如白菜和白菜型油菜、甘藍型油菜)之間容易“串粉”，造成芥菜生物學混雜，不同用途芥菜的種子以及其他蕓薹屬植物的種子在外部形態上十分相似，機械混雜后對種質純度有很大影響，甚至會導致生產性能下降和種質退化。目前還沒有通過分子標記技術來特異性區分芥菜種質的報導。因此，建立一種能快速鑒定芥菜類型、細胞質來源和供體親本、種子純度的方法非常重要。

通過上述分析，現存在的問題及缺陷為：

(1)在芥菜育種實踐中不能直接對獲得的芥菜新種質進行鑒定。

(2)在芥菜育種過程中存在生物學混雜和機械混雜對種質純度有很大影響，甚至導致生產性能下降和種質退化。

(3)目前還沒有通過分子標記技術來特異性區分芥菜種質的報導。

解決以上問題及缺陷的難度為：1.先前的芥菜種質鑒定一直停留在對植株形態上的鑒定，還未延伸到基因組層面上。2.人類育種活動主要以收獲和保存種子為主要目的，育種過程中產生的生物學混雜和機械混雜是不可避免的，一種直接對種子的純度進行鑒定的方法很有必要。3.分子標記技術也要依賴于基因組技術的發展，沒有完整和全面的細胞質基因組會直接制約合適的分子標記的開發。

解決以上問題及缺陷的意義為：1.開發適合的分子標記能讓育種家快速對未知芥菜種質進行鑒定，大大節約了育種家的時間；2.通過胞質特異性分子標記可以區分C1、C2和C3三種不同的細胞質，而且不同的芥菜亞種對細胞質存在強的選擇作用。因此用于種子純度鑒定具有重要意義。3.本發明是基于芥菜胞質基因組(線粒體和葉綠體)差異位點開發特異性標記，是第一個有關芥菜胞質鑒定的方法，對芥菜育種實踐具有重要意義。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種芥菜細胞質鑒定的DNA分子標記、篩選方法及其應用。

本發明是這樣實現的，一種芥菜細胞質鑒定的DNA分子標記，所述芥菜細胞質鑒定的DNA分子標記為存在于不同芥菜亞種間的兩個線粒體基因組特異性變異位點：mt_Indel_65565和mt_SNP_79573和兩個葉綠體基因組特異性變異位點：cp_Indel_9198和cp_Indel_27345。

進一步，所述芥菜細胞質鑒定的DNA分子標記基于4個細胞質基因組特異性變異位點開發線粒體基因組分子標記引物mt_Indel和引物mt_SNP、葉綠體基因組分子標記引物cp_Indel_1和cp_Indel_2；