[发明专利]一个簇毛麦6VS染色体特异的分子标记6VS-UT及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及分子生物学和遗传育种科学技术领域，具体涉及一个特异追踪簇毛麦6VS染色体的分子标记及其用法。

背景技术

小麦是全球三大粮食作物之一，也是我国总产第一的粮食作物，是保障我国粮食安全的重要决定因素之一。小麦在其生育进程中常会受到生物或非生物胁迫的影响。小麦白粉病是一种世界性小麦病害，近年来随着我国农田水利设施改善和水肥条件提高，其危害逐年加重。通过远缘杂交和染色体工程技术手段育成的小麦-簇毛麦T6AL.6VS易位系对目前已发现的白粉病生理小种均表现高抗或免疫，其抗白粉病基因Pm21位于簇毛麦6V染色体短臂上（6VS），是目前对小麦白粉病抗谱最广、抗性最强的基因（见参考文献：Chen PD,Qi LL,Zhou B,Zhang SZ,Liu DJ.Development and molecular cytogenetic analysis of wheat-Haynaldia villosa 6VS/6AL translocation lines specifying resistance to powdery mildew.Theor Appl Genet,1995,91(6-7):1125-1128）。近年来T6AL.6VS易位系在小麦抗白粉病新品种选育中得到广泛利用，目前已育成20多个抗白粉病小麦新品种，推广面积超过5000万亩。

T6AL.6VS易位系是在普通小麦遗传背景中由簇毛麦6V染色体短臂（6VS）替换了普通小麦6A染色体的短臂（6AS），从而形成T6AL.6VS易位染色体。由于簇毛麦与普通小麦亲缘关系较远，导致二者不发生染色体重组，T6AL.6VS易位染色体始终以易位的形式出现在后代中。目前，未发现利用T6AL.6VS易位系培育的新品种或新品系中出现染色体易位形式的改变。因此，簇毛麦6VS控制的性状及其载有的DNA序列均以协同传递的方式出现在后代中。

目前，部分研究已公布了部分与6VS上抗白粉病基因Pm21连锁的相关分子标记OPT17₁₄₀₀、OPT17₁₉₀₀、SCAR₁₄₀₀、SCAR₁₂₆₅、NAU/XiBao15₉₀₂和NAU/XiBao16₁₅₈₆。但是，总体而言，这些标记在标记辅助选择育种中都存在不稳定的缺点，一个原因是由标记类型决定的，如RAPD标记OPT17₁₄₀₀和OPT17₁₉₀₀；其次是由于标记序列过长（大多接近或超过1000bp）、PCR反应体系和反应条件要求苛刻，PCR结果可重复性差造成的。这些缺点均不利于标记辅助选择技术在小麦育种实践中的应用。

EST（expressed sequence tag,表达序列标签）是指从植物不同组织来源的cDNA文库中随机挑选克隆，对其5’和3’端进行测序获得的短cDNA序列。EST-STS（sequence-tagged site,STS）标记是直接依据已经定位于基因组物理图上的EST序列设计引物，对基因组或者cDNA进行扩增，从中寻找与目的基因连锁或具有染色体特异性的EST标记。由于EST-STS标记直接来源于表达基因序列，保守性较高，特别有利于界定物种之间的差异。因此，基于比较基因组学原理，利用与小麦亲缘关系较近的短柄草的基因组序列信息，可以开发普通小麦亲缘物种簇毛麦特定染色体的特异性EST-STS分子标记。

本发明就是基于上述思想指导下，利用比较基因组学原理，根据可电子定位于短柄草3号染色体短臂的小麦族作物EST序列设计以PCR技术为基础的EST-STS标记，筛选簇毛麦6V染色体短臂（6VS）特异性分子标记，用于快速检测和追踪普通小麦遗传背景中T6AL.6VS易位染色体及其控制的抗白粉病性状，为小麦抗白粉病分子标记辅助选择育种提供新型、实用、高效的分子标记。

发明内容

本发明的目的是提供一种特异追踪簇毛麦6VS染色体的分子标记及其用法，它利用比较基因组学原理，根据可电子定位于短柄草3号染色体短臂的小麦EST序列，设计以PCR技术为基础的EST-STS标记引物。由于聚丙烯酰胺凝胶电泳分辨率有限，所用亲本材料的PCR扩增产物虽然实际长度不同，但在电泳过程中却显示出相似的迁移率。对此，本发明对PCR产物进行克隆和测序，进而重新设计特异性引物，筛选簇毛麦6VS染色体特异性分子标记，为抗白粉病小麦-簇毛麦T6AL.6VS易位系在小麦抗白粉病新品种培育中的应用提供一种新型、实用、高效的分子标记辅助选择技术。