[發明專利]快速早期鑒定雜草稻的PCR引物及其應用

在審

• 申請號: 202011451137.0
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112410458A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 夏啟玉;張雨良;張麗麗;賀萍萍;趙輝;郭安平
• 申請（專利權）人: 中國熱帶農業科學院熱帶生物技術研究所
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 馮超;趙龍驤

本發明公開了一種快速早期鑒定雜草稻的PCR引物及其應用，本發明在水稻的黑色穎殼基因Bh4和紅色果皮基因Rc的缺失標記區域設計一重PCR引物P?Bh4和雙重PCR引物P?Bh4/P?Rc；利用上述引物對水稻基因組DNA進行PCR擴增；產物通過瓊脂糖凝膠電泳分離，根據電泳條帶鑒定雜草稻。本發明通過檢測黑色穎殼基因Bh4和紅色果皮基因Rc的野生型基因，可以鑒定出具有黑色穎殼或紅色果皮的雜草稻，因此能全面有效的鑒定出雜草稻；本發明可以在水稻幼苗期快速鑒定雜草稻，操作簡單，結果準確，易于批量化檢測。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，具體涉及一種快速早期鑒定雜草稻的PCR引物及其應用。

背景技術

雜草稻是一種在水稻田不斷自生、危害水稻生產、具有雜草特性的水稻，它早熟、易落粒、多數紅米粒，具有較強生物競爭性，是水田中僅次于稗草、千金子的第三大惡性雜草。近年來，在我國江蘇、湖南、廣東、遼寧等省的一些稻區，雜草稻發生越來越重，嚴重影響水稻產量和質量，威脅著我國水稻生產和糧食安全。雜草稻發生趨重的主要原因，是麥套稻、直播稻、免耕或少耕等水稻輕型栽培措施的廣泛推廣應用；其次，隨著農業機械化水平的提高，水稻機械收割越來越普遍，機械收割攜帶雜草稻種子，導致雜草稻的不斷擴散。雜草稻具有與野生稻一樣的落粒和休眠性狀，使其在稻田中持續的繁衍生存并入侵栽培稻田，難以治理，水稻田一旦發生雜草稻入侵，就很難徹底根除。到目前為止，尚無有效的雜草稻控制技術和專門針對雜草稻的、具有選擇性殺滅效果的除草劑以及配套技術。

雜草稻與栽培稻的形態、生理和遺傳背景都極其相似，從外形上極難區分。但雜草稻出苗和成熟早于栽培稻，分蘗數更多，植株高于或矮于栽培稻，谷殼黑色或黃色，種皮大部分為紅色，易落粒。傳統的雜草稻鑒定方法主要是基于株型、粒型、落粒性等生物學性狀的分析，因此只能在水稻生長后期進行鑒定，而這時雜草稻造成的危害已經不可避免。因此，亟需在水稻的幼苗期快速準確的鑒定出雜草稻，及早移除，以降低水稻田間的雜草稻危害。

目前，已報道的早期雜草稻鑒定的方法均是通過PCR等分子技術來鑒定，主要通過紅色果皮基因Rc的缺失標記設計PCR鑒定引物，但白色果皮的雜草稻則無法檢測出來；另有通過巢式PCR及酶切檢測雜草稻SNP位點鑒定雜草稻的方法，但這種方法步驟較繁瑣。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種快速早期鑒定雜草稻的PCR引物及其應用，能在水稻苗期(水稻種植早期)有效鑒定雜草稻。

為實現上述目的，本發明所設計一種快速早期鑒定雜草稻的RCR引物，所述引物為P-Bh4引物：

正向引物P-Bh4-F為：5’-TGATATGCTTCCTGCTGTGCAC-3’，反向引物P-Bh4-R為：5’-GACGGCCACGTTGAGCATCGAT-3’。

本發明還提供了一種上述RCR引物在水稻苗期快速鑒定雜草稻中的應用(其通過檢測水稻的穎殼顏色從而鑒定雜草稻)。

上述應用的方法：

1)DNA提取，提取待檢測的水稻基因組DNA；

2)PCR擴增：以步驟1)提取的DNA為模板，采用權利要求1所述的RCR引物進行PCR擴增；

3)PCR產物電泳觀察鑒定：

若泳道上出現一條356bp的條帶時，則判定待檢測水稻為雜草稻。

本發明還提供了一種快速早期鑒定雜草稻和栽培稻的雙重PCR引物組合，所述組合引物由P-Bh4引物和P-Rc引物的兩對引物組成，其中，P-Bh4引物為：

正向引物P-Bh4-F為：5’-TGATATGCTTCCTGCTGTGCAC-3’，反向引物P-Bh4-R為：5’-GACGGCCACGTTGAGCATCGAT-3’。

P-Rc引物為：