[發明專利]芝麻育性分子標記、引物、試劑盒、應用、高木酚素芝麻新品種選育方法

在審

• 申請號: 202110894739.1
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113584207A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 梅鴻獻;鄭永戰;劉艷陽;崔承齊;杜振偉;武軻;江曉琳
• 申請（專利權）人: 河南省農業科學院芝麻研究中心
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/11;A01H1/02;A01H6/66
• 代理公司: 鄭州青鳥知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41187
• 代理人: 陳亞秋

本發明涉及分子生物學及遺傳育種技術領域，具體涉及芝麻育性分子標記、分子標記引物、應用、高木酚素芝麻新品種選育方法。本發明提供的分子標記的不同基因型對應芝麻的確定育性，通過針對不同基因型設計特異性擴增引物，通過判斷擴增片段的有無即可對芝麻的育性進行準確判斷；本發明提供的選育方法，采用輪回選育的方式，在基礎群體構建過程的中回交過程結合分子標記進行芝麻育性的輔助選擇，與傳統的在回交并自交的群體后代中再選擇不育株進行回交或者直接連續回交的方法相比，能減少一半以上的時間或工作量，并且構建的基礎群體使不育系親本遺傳成分在群體中的比例降至2%以下，提高了群體的遺傳多樣性。

技術領域

本發明涉及分子生物學及遺傳育種技術領域，具體涉及芝麻育性分子標記、分析標記引物、試劑盒、應用、高木酚素芝麻新品種選育方法。

背景技術

芝麻是我國重要的特色優質油料作物，與其它油料相比，芝麻種子中脂肪含量55%，其中油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸高達85%，但卻能長時間存放而不發生酸敗，具有較高的穩定性，主要因為芝麻中含有一類特異的天然抗氧化物質—木酚素類（lignans），此類活性成分因帶有酚羥基而具有較強的抗氧化作用（胡華麗等，華北農學報，2014,29:190-194）。研究表明，木酚素不僅能防止油脂氧化酸敗，而且在人體內也有很高的生理活性，它能消除體內自由基，具有降血脂、降血壓、抗血栓形成、緩解動脈粥樣硬化、增加肝臟解毒活性、增強機體免疫力、抑制乳腺癌等作用（Namiki et al. Crit Rev Food Sci, 2007, 47:651-673）。芝麻木酚素作為天然抗氧化劑，既可以用作食品添加劑，又可用于保健藥品的開發，培育高木酚素含量芝麻品種具有廣闊的市場前景。

芝麻種子中木酚素組分主要為芝麻素和芝麻林素，總含量0.3%-0.5%，但在不同品種資源中變異較大。木酚素生物合成是一個比較復雜的過程，芝麻木酚素含量也是典型的復雜數量性狀，受多基因控制，并易受環境影響。現有高木酚素芝麻品種選育技術方案為：利用少數高木酚素含量親本與當地優良品種通過人工配制雜交或者回交組合，而后通過系譜法進行后代選擇。長期利用少數親本進行雜交，導致育成品種遺傳基礎日漸狹窄，難以育成突破性品種。輪回選擇育種方法則利用多個親本構建基礎群體，通過連續多輪的遺傳重組和后代選擇，能打破不利基因的連鎖，增加優良基因的積累，因而是拓寬品種遺傳基礎，育成突破性品種的重要手段。但是，輪回選擇重組過程需要群體內進行自由授粉，傳統方法涉及大量人工去雄和自由授粉工作，使輪回選擇在像芝麻一樣的自花授粉作物上的應用受到限制。上世紀80年代，隱性雄性核不育基因的發現為在芝麻中應用輪回選擇育種方法提供了可能，國內外育種專家利用輪回選擇法對芝麻產量相關性狀進行了遺傳改良。

但是，現有的以隱性雄性核不育性狀為媒介，進行芝麻輪回選擇的方法中仍存在兩個主要問題，限制了其在芝麻木酚素含量改良中的應用，主要體現在基礎群體構建時采用同一個隱性雄性核不育材料作母本，分別與不同優異材料配制組合，不育基因供體親本遺傳成分占群體總體的50%，容易導致基礎群體遺傳多樣性降低，后代遺傳類型和性狀表現單一，難以育成綜合性狀優良的品種，需要尋找新的方法，降低不育基因供體遺傳成分占群體總體的比例，用于芝麻木酚素含量的輪回選擇，以便快速有效地培育集高木酚素含量、高產、抗逆、廣適性于一體的芝麻新品種。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本發明的目的之一在于提供芝麻育性分子標記，能夠對芝麻純合不育性狀、純合可育性狀、雜合可育性狀進行準確篩選。

本發明的目的之二在于提供一種用于擴增芝麻育性分子標記的引物，用于特異性擴增分子標記，基于擴增產物的狀態判斷分子標記的基因型，進而對芝麻育性進行準確篩選。

本發明的目的之三在于提供一種包括本發明提供的引物的試劑盒，用于檢測本發明所述分子標記，對芝麻育性進行判斷。

本發明的目的之四在于提供一種本發明提供的引物在芝麻育性選擇方面的應用。