[发明专利]一个与大豆抗锈病基因位点紧密连锁的分子标记及应用

说明书

技术领域

本发明属于大豆分子生物学及遗传育种技术领域。更具体涉及一个与大豆抗锈病基因位点紧密连锁的分子标记及应用，同时还涉及该分子标记在大豆抗锈病育种中的应用。

背景技术

大豆起源于中国，在美国、巴西、阿根廷、中国和印度等国家广为种植。大豆种子中约含40％的蛋白质和20％的油分，是具有重要经济价值的油料作物，也是植物蛋白质的主要来源。近年来我国大豆种植面积和产量有所下降，其中大豆锈病是影响大豆产量的因素之一，主要影响我国中部和南方产区，造成的产量损失可达10％-90％不等。世界大豆平均单产没有提高，主要是南美大豆单产提高速度由快速而停滞，其原因也主要是大豆生产受到大豆锈病的影响，每年对巴西、阿根廷大豆生产造成了至少300万吨以上的损失。目前，这种病害还有向北美蔓延的趋势，己引起各大豆主产区的重视。

大豆锈病是一种气传病害、一种多循环病害，是大豆上最具破坏性的病害之一。大豆锈病是由豆薯层锈菌引起的真菌性病害，具有破坏性强、循环式侵染、专性寄生等特点。它的寄主主要是豆类作物，还有野葛、栽培葛等，在南方主要的越冬寄主是野葛，野葛冬天不落叶，一年四季都能被锈菌侵染，冬季最严重，锈菌可寄生在上面成为第2年的初侵染来源。高温高湿气候条件将加快致病真菌的繁殖速度，导致锈病蔓延，如不进行有效控制，可造成大豆40％的减产损失。尽管锈病可以采取措施控制，但成本很高。根据巴西农牧研究院大豆研究所的数据，除了减产损失外，在2009/2010年期间，每个生产季节用于锈病防治的成本高达20亿美元。

中国农业科学油料作物研究所大豆研究室采用离体叶片接种方法对1000余份大豆种质资源进行抗性筛选，获得1份高抗锈病材料SX6907(单志慧等，一个大豆锈病新抗源的筛选与鉴定，中国油料作物学报，2012，34：188-192)，该材料在接种锈菌后20天不产生侵染病斑，在接种高浓度锈菌时，产生少数红褐色病斑，但无孢子堆破裂现象，无孢子产生。组织学观察表明，SX6907在接种部位造成细胞坏死，侵染点无孢子形成，其抗性表现为抗锈菌扩展。

发明内容

本发明一个目的是提供鉴定或辅助鉴定大豆抗锈病的方法及其在育种中的运用。

本发明所提供的鉴定或辅助鉴定大豆抗锈病的方法，包括如下步骤：分别以待鉴定大豆和SX6907的基因组DNA为模板，用由序列表中序列1和序列表中序列2所示的两条单链DNA组成的PCR引物对进行PCR扩增，通过电泳检测扩增产物，按照如下方法确定所述待鉴定大豆的抗病性：

如果待鉴定大豆的PCR扩增产物电泳条带有与SX6907带型相同的条带，则待鉴定大豆为抗锈病大豆或候选为抗锈病大豆，如果待鉴定大豆的PCR扩增产物电泳条带没有与SX6907带型相同的条带，则待鉴定大豆为非抗锈病大豆为或为候选非抗锈病大豆；所述待鉴定大豆为天隆一号和SX6907的杂交后代，上述方法中，所述待鉴定大豆具体选自天隆一号×SX6907的杂种后代中的F₂单株。在本发明的一个实施例中，所述待鉴定大豆具体选自天隆一号×SX6907的F₂单株。

上述方法中，所述电泳为聚丙烯酰胺凝胶电泳，在所述聚丙烯酰胺凝胶电泳中，所述聚丙烯酰胺凝胶的浓度6％。

上述方法中，所述PCR扩增中先进行10个第一个循环后再进行25个第二个循环，所述第一个循环的引物退火条件为55℃30s，所述第二个循环的引物退火条件为53℃30s。

其中，所述第一个循环的温度程序是：先94℃30s，然后55℃30s，最后72℃1min；所述第二个循环的温度程序是：先94℃30s，然后53℃30s，最后72℃1min。

上述方法中，所述抗锈病(R)大豆是指接种后2周仅在接种部位有少量红褐色病斑，病斑周围组织不发生黄化，无黄褐色病斑；若无孢子堆形成为高抗，若有孢子堆形成，并有少量孢子释放为中抗锈病(M)；非抗锈病(S)大豆是指接种后3-5天出现侵染病斑，为典型黄褐色病斑，5-7天后侵染点周围变黄，侵染点逐步变大，叶片上相邻的黄色部分连成片，10天后，侵染点病斑破裂，有大量孢子释放。

上述方法可用于大豆育种、大豆抗锈病的早期预测或筛选抗锈病大豆。

在大豆育种中，可利用上述方法鉴定出抗锈病大豆进行育种。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供鉴定或辅助鉴定大豆抗锈病的引物对。

本发明所提供的鉴定或辅助鉴定大豆抗锈病的引物对，名称为GmSSR18-22，由序列表中序列1和序列表中序列2所示的两条单链DNA组成。