[发明专利]检测小麦中是否含有高大山羊草染色体片段的方法及其专用引物

说明书

技术领域

本发明涉及作物分子遗传育种领域中一种检测小麦中是否含有高大山羊草染色体片段的方法及其专用引物。

背景技术

全球有超过30亿的人口处在体内缺Fe和Zn元素的“隐性饥饿”状态下，有超过2.5亿儿童不同程度的缺乏Fe和Zn元素(Underwood等，1998)，有超过16亿儿童蛋白质摄取量严重不足(Brinch-Pedersen等,2007)。矿质元素特别是微量元素缺乏和蛋白质摄入量不足将增加社会医疗保健的开支，严重阻碍社会经济的发展(Graham等,2001)。我国小麦籽粒矿质元素尤其是Fe和Zn元素含量还不能满足人们的基本需求(朱展才和吴兆苏，1991；张勇等，2007)，因此，需要改良我国小麦矿质元素含量来改善人们的营养状况。通过往土壤里施用含微量元素的肥料(杨莉琳等，2008)和选择矿质含量高的小麦基因型作为亲本进行育种工作(张勇等，2007)都是可以提高小麦籽粒Fe和Zn元素含量的有效途径。但是，在土壤偏碱性的情况下，施用微量元素肥料也于事无补(Lavado等，2001)，施用微量元素肥料将增加投入成本并且施用过量还会对土壤造成污染。因此，选择矿质元素含量高的小麦亲本或培育含有微量元素高效吸收基因的小麦品种是最为有效和经济的手段。

研究发现，二倍体、四倍体和六倍体小麦吸收和转运Zn的效率各不相同，而这种差异是由不同倍性小麦的染色体数目不同引起的(Cakmak等，1999)。小麦的远缘物种能够高效吸收矿质元素(Welch,1995)和转运矿质元素(Schlegel等，1998)，其主要原因是因为小麦远缘物种部分染色体上携带有控制矿质元素吸收和转运的基因(Cakmak等，1997)。因此，可以利用染色体工程的方法将小麦远缘物种中携带高效吸收和转运微量元素尤其是Fe和Zn元素的染色体或染色体片段导入小麦，达到有效提高小麦籽粒Fe和Zn元素含量的目的。

高大山羊草(Aegilops longissima，2n＝14，染色体组为S^lS^l)，是小麦的远缘物种及小麦育种的优异基因源。高大山羊草高抗小麦白粉病(Ceoloni等1992；Cenci等，1999)、叶锈病和麦二叉蚜(Gill等，1985)、抗干旱胁迫(Rekika等，1998；Nevo和Chen，2010)和盐胁迫(Nevo和Chen，2010)、对小麦加工品质有显著正效应(Garg等，2009)，能够显著提高小麦籽粒Fe和Zn元素含量(Wang等，2011)。目前，对小麦加工品质有显著正效应的基因(Garg等，2009)定位在1S^l染色体上；此外，高大山羊草1S^l染色体导入小麦能显著提高小麦籽粒Fe和Zn元素含量，说明促进小麦高效吸收Fe和Zn元素的基因定位在1S^l染色体上(Wang等，2011)。因此，高大山羊草1S^l染色体臂特异分子标记的建立将对相应杂交群体的的筛选与鉴定，以至辅助选育籽粒Fe和Zn元素含量高及高品质小麦品系/品种具有重要意义。

参考文献：

1、Cenci A,D’Ovidio R,Tanzarella OA,Ceoloni C,Porceddu E.Identification of molecular markers linked to Pm13,an Aegilops longissima gene conferring resistance to powdery mildew in wheat.Theor Appl Genet,1999,98:448-454.

2、Ceoloni C,Del Signore G,Ercoli L,Donini P.Locating the alien chromatin segment in wheat-Aegilops longissima mildew resistant transfers.Hereditas,1992,116:239-245.

3、Garg M,Tanaka H,Ishikawa N,Takata K,Yanaka M,Tsujimoto H.A novel pair of HMW glutenin subunits from Aegilops searsii improves quality of hexaploid wheat.Cereal Chemistry,2009,86:26-321.