[發明專利]小麥白粉病抗性基因pmCH7015的KASP標記開發及其應用

有效

• 申請號: 202111030708.8
• 申請日: 2021-09-03
• 公開（公告）號: CN113584215B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 呂亮杰;陳希勇;李輝;趙愛菊;劉玉平;張業倫
• 申請（專利權）人: 河北省農林科學院糧油作物研究所
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/11;A01H1/04
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 張羽

本發明公開了小麥白粉病抗性基因pmCH7015的KASP標記開發及其應用、鑒定或輔助鑒定小麥白粉病抗性的方法。該方法包括：檢測待測小麥的基因型，根據待測小麥的基因型鑒定或輔助鑒定小麥白粉病抗性；基因型為CC基因型、AA基因型或CA基因型；CC基因型表示小麥基因組中KASP_7015位點的核苷酸種類為C的純合型；AA基因型表示小麥基因組中KASP_7015位點的核苷酸種類為A的純合型；CA基因型表示小麥基因組中KASP_7015位點的核苷酸種類為C和A的雜合型；KASP_7015位點是小麥基因組中的一個SNP位點，位于小麥第5A號染色體上SEQ ID No.4的第101位核苷酸。實驗證明，該KASP_7015位點AA基因型的小麥品種的白粉病抗性低于KASP_7015位點CC基因型的小麥品種，說明KASP_7015位點是與小麥白粉病抗性相關的SNP分子標記。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，尤其是涉及小麥白粉病抗性基因pmCH7015的KASP標記開發及其應用。

背景技術

小麥(Triticum aestivum)是我國最重要的糧食作物之一，在我國已有上萬年的栽培歷史(蔣赟，王秀東.我國小麥產業發展現狀問題及對策淺析[J].南方農業，2020，v.14；No.329(31)：35-38.)。作為全世界最大的小麥生產國和消費國，截至2019年底，我國小麥產量達13359萬噸，種植面積達2373萬公頃(國家統計局關于2019年糧食產量數據的公告，http://www.stats.gov.cn/tjsj/zxfb/201912/t20191206_1715827.html)。因此，穩定和提高糧食產量是保證我國國民基本生活的首要任務。

白粉病是小麥生產的主要病害之一，嚴重發病地區可使小麥產量降低20％，嚴重威脅我國小麥的產量和品質。選育小麥抗白粉病品種是解決這一問題的高效、綠色、可持續途徑。通過分子標記輔助選擇技術(Marker-assisted Selection，MAS)進行品種選育也已逐漸成為主流，其彌補了傳統育種中的諸多弊端，成為高效選育抗性品種的有效方法(Tanksley等，RFLP mapping in plant breeding：New tools for an old science.1989，Biotechnology，7：257-263)。

迄今為止，研究發現的小麥白粉病抗性基因有100多個，其中60多個已被命名(Pm1-Pm62)。其中，Pm6、Pm4a和Pm16等基因都開發了相應的SSR或InDel分子標記，用于分子標記輔助選擇育種(周軍，徐如宏，謝鑫，等.小麥抗白粉病及分子標記研究進展[J].湖北農業科學，2020，v.59；No.651(06)：12-17.)。利用高通量分子檢測平臺進行分子標記輔助選擇則是增加產量育種準確度與提高育種效率的有效手段。單核苷酸多態性(Single-nucleotide polymorphism，SNP)是指基因組核苷酸序列中由單個核苷酸水平上的變異而引起的基因組水平上的DNA序列多態性(唐立群等，SNP分子標記的研究及其應用進展.2012，中國農學通報，28(12)：154-158.)。基于SNP位點設計的標記即為在此基礎上發展起來的第三代分子標記，該標記類型具有突變頻率低，遺傳穩定性高；位點豐富，分布廣泛；檢測快速，篩選規模化等特點。與第一代和第二代分子標記相比，基于SNP位點設計的KASP標記不需要根據DNA片段大小進行分型，能夠擺脫傳統凝膠電泳這種步驟相對繁瑣，低通量，價格又較貴的檢測方法。因此，更加適用于現階段飛速發展的高通量分子檢測平臺。

上述很多小麥抗白粉病相關基因的連鎖標記雖然可以用于分子標記輔助選擇，但多為SSR標記、InDel標記或酶切標記，檢測效率低，同時還可能會產生氣溶膠污染環境，并不適用于高通量的分子檢測平臺。因此，開發適合于高通量分子檢測平臺的小麥抗白粉病KASP分子標記對于推廣普及分子標記技術的應用、提高我國小麥抗白粉病育種效率和育種水平具有重要意義。

發明內容