[發明專利]一種分子標記及其在蘋果砧木矮化性篩選中的應用

在審

• 申請號: 202011388686.8
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112322618A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 楊鋒;韓振海;姜孝軍;張新忠;閆忠業;王憶;何明莉;吳婷;劉志
• 申請（專利權）人: 遼寧省果樹科學研究所
• 主分類號: C12N15/11
• 分類號: C12N15/11;C12Q1/6895
• 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

本發明屬于生物育種技術領域，公開了一種分子標記及其在蘋果砧木矮化性篩選中的應用，所述分子標記為a1、a2或a3；所述a1為特征DNA分子序列5′?tctctcgctctctc?3′；所述a2為蘋果基因組中MdARF6生長素響應因子基因自起始密碼子向前即5’端開始計的第954?968位核苷酸；所述a3為來源于蘋果基因組中同源性大于95％、98％、99％的DNA分子。本發明能有效提高蘋果砧木育種的篩選效率，縮短育種年限。本發明應用分子標記輔助育種，彌補常規雜交育種的缺陷，有利于定向選擇育種，縮短育種年限，為蘋果砧木育種的提早篩選與鑒定，提供研究方法與選擇工具。

技術領域

本發明屬于.生物育種技術領域，尤其涉及一種分子標記及其在蘋果砧木矮化性篩選中的應用。

背景技術

目前，蘋果營養豐富、風味好、產量高、耐儲藏，是人們喜愛的水果之一，其面積與產量在我國水果產中處于首位，是國民經濟的主要來源和農村經濟的支柱性產業之一。當前，隨著我國城市化進程的加快和農村人口結構的老齡化加劇，水果產業逐漸暴露出勞動力不足的生產現狀。所以機械作業、省力栽培成為果業發展的必由之路，而矮化栽培具有密植作業、整齊一致、標準化管理等優點，是推廣機械化、省力化的前提；并且矮化栽培早果、豐產、優質，是世界乃至我國水果產業發展的趨勢。適宜的矮化砧木是推廣現代化果園的基礎，而砧木矮化機理復雜，其鑒定與篩選周期較長，制約了砧木育種理論研究與實踐的發展。因此，研究蘋果砧木矮化基因變異，對探索矮化機理、提早篩選鑒定、指導育種創新、培育適宜砧木、促進豐產優質栽培具有重要的意義。

蘋果因其遺傳背景復雜、童期長、自交不親和等特點嚴重制約了蘋果砧木遺傳改良及種質創新。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：現有蘋果砧木育種篩選效率慢，且育種年限長，同時育種質量不能保證。

解決以上問題及缺陷的難度為：蘋果屬(Malus domestica Mill)植物共17對(34條)染色體，近4萬個基因，其基因組高度雜合，現今主要應用的蘋果屬砧木多為野生資源與矮化資源的雜交后代，聚合了眾多農藝性狀的雜交優勢，遺傳結構與基因背景更為復雜，為創制優良矮化砧木，科研人員往往需要培育數萬株雜交實生苗，經歷多年的選擇與鑒定，才能篩選出1～2株有希望優良品系，例如：英國的M系砧木育種年限為25～38年，加拿大的O系砧木育種年限為23～28年，美國的CG系砧木也經歷了25～30年的篩選；我國自育蘋果砧木GM系砧木用時24～27年，SH系砧木育種年限近30年，遼砧系砧木的選育也歷經20～30年。而蘋果砧木的主要改良性狀為矮化性，其調控機理復雜，并且需要借助砧穗組合試驗完成鑒定，矮化性狀即是決定蘋果砧木的重要農藝性狀，也是制約蘋果砧木育種的主要技術瓶頸。

解決以上問題及缺陷的意義為：在大量前期工作的基礎上，通過遺傳分析、基因定位、組學分析等前瞻性研究方法，在主效基因MdARF6啟動子區域發現一個連續14bp(5′-tctctcgctctctc-3′)的插入特征序列，且該序列與矮化性狀完全連鎖。以該序列為靶點，開發設計了矮化基因的分子標記，能精準、有效的對實生苗及資源的矮化性狀進行提早鑒定及預測；僅需要提取1年生幼苗的1個葉片，通過對PCR擴增產物的電泳檢測，即可鑒定出該株系的矮化性狀；將常規方法需要8～10年的矮化性鑒定時間，縮短至1～2年時間，不僅極大的提高了篩選效率，還節約了苗期的管理成本和土地的利用效率。在砧木育種學科上，豐富了技術手段，在砧木育種實踐上，優化了選擇工具，縮短了育種周期；為優良砧木的培育提供了理論指導與技術創新，對促進我國蘋果矮化栽培發展和水果產業結構升級意義重大。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種分子標記及其在蘋果砧木矮化性篩選中的應用。

本發明是這樣實現的，一種分子標記，所述分子標記為a1、a2或a3；

所述a1為特征DNA分子序列5′-tctctcgctctctc-3′；