[发明专利]与荠菜抗药性相关的分子标记及其检测试剂盒

说明书

本发明是申请号为201410643602.9，名称为“与荠菜抗药性相关的分子标记及其检测试剂盒”专利申请的分案申请，本发明提供了与荠菜抗药性相关的特异性DNA片段和用于检测抗乙酰乳酸合酶抑制剂类除草剂荠菜的特异性PCR引物对，包括用于特异性扩增荠菜JC‑ALS基因的引物对。采用该引物的PCR检测方法具有极好的特异性和灵敏性，能够实现对田间疑似抗ALS抑制剂荠菜的快速鉴定和突变位点的确认，从而指导生产实践中抗性杂草的科学治理。

技术领域

本发明是申请号为201410643602.9，名称为“与荠菜抗药性相关的分子标记及其检测试剂盒”专利申请的分案申请，本发明涉及抗除草剂杂草检测技术，具体地说，涉及与荠菜抗药性相关的分子标记及其检测试剂盒。

背景技术

乙酰乳酸合酶(acetolactate synthase,简称ALS)，也称乙酰羟酸合酶(acetohydroxyacid synthase，简称AHAS)，是诱导植物和微生物体内缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸的生物合成过程中关键性酶，也是一种重要的除草剂靶标。ALS抑制剂类除草剂的开发及使用始于上世纪80年代初，由于此类除草剂有超高活性、对人及动物低毒、环境友好等明显的优势，受到广泛关注，目前已有50多个品种被开发和使用。上世纪80年代开始，我国陆续在冬小麦田推广使用苯磺隆、甲磺隆、氯磺隆、双氟磺草胺、啶磺草胺等，2009年仅苯磺隆在我国的产量就达230多吨(有效成分)，相当于麦田化除面积2亿多亩。苯磺隆作为小麦田最经济、有效的优秀除草剂，对控制荠菜等阔叶杂草起到了非常重要的作用。但由于该类除草剂分子靶标单一，长期使用易引起杂草抗药性，近些年来，以常规剂量喷施苯磺隆无法有效防除荠菜的问题在我国河北、陕西、山东、河南、山西、江苏等地的一些麦田非常突出，并且发现，有些麦田抗苯磺隆的荠菜对双氟磺草胺等ALS抑制剂也产生了交互抗性。麦田杂草对上述几种ALS抑制剂产生交互抗性，使这些农田不能继续使用该类除草剂，而在生产中由于农民对杂草抗药性的认识上的不足，盲目增大用药剂量，不仅增加了成本，使药害风险加大，严重影响农民收入和国家粮食安全。因此，目前迫切需要一个简便，快速的抗药性杂草检测鉴定方法。

我国抗药性杂草的研究起步较晚，传统的抗药性杂草检测通常采用室内生物测定法，既对田间采集的疑似抗性的杂草的种子在室内进行培养，在一定叶龄喷施除草剂后，调查株防效和地上部分生物量来计算抗性指数。这种方法能够客观地评价某种杂草对相应除草剂的抗性情况，但也有其局限性，主要表现在以下两方面：一是不能当季、当时进行检测，二是占地多、时间长、工作量大。

随着分子生物学技术在杂草抗药性机理研究方面的应用，越来越多的杂草的抗药性机理得到明确。目前已有的研究报道显示，对ALS抑制剂产生抗性的植物在其靶标酶ALS保守区共发现了8个SNP位点(http://www.weedscience.org/Mutations/MutationDisplayAll.aspx)，这些位点的任意一个位点氨基酸突变为其他氨基酸都使植物对相应除草剂产生抗性。这8个氨基酸位点目前公认以拟南芥ALS为标准标注位点，包括122、197、205、376、377、574、653、654位氨基酸。其中，荠菜对苯磺隆等ALS抑制剂类除草剂产生抗性的原因也已证实与编码ALS保守区某一位点发生点突变相关。研究报道中只克隆了荠菜的一个ALS基因，但我们在研究中发现，荠菜具有两个ALS基因，分别命名为JC-ALS-1和JC-ALS-2，这两个基因都具有功能，任意一个基因在保守区发生突变，都能够引起抗药性产生。因此，可以通过分子生物学手段检测其靶标酶ALS的保守区突变位点来检测荠菜是否发生抗药性。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种抗乙酰乳酸合酶抑制剂类除草剂荠菜的检测方法。

为了实现本发明的目的，本发明首先提供与荠菜抗药性相关的分子标记，所述分子标记为：