[发明专利]鉴定水稻细胞质类型的方法

说明书

本申请公开了鉴定水稻细胞质类型的方法，该方法以水稻线粒体基因组遗传变异为基础，通过对线粒体基因组序列进行分析比对，筛选出选自野败型、印尼水田谷型、冈型、K型、以及D型的水稻细胞质类型共有的特异线粒体基因组序列，该特异序列含有至少2个InDel位点。针对同一个InDel位点优化设计出2对引物，通过分子检测手段来鉴定水稻细胞质类型，或者鉴定细胞质雄性不育系及其杂交水稻品种。本申请提供的方法能快速、准确、高效、稳定地鉴定水稻细胞质类型，以及相关水稻细胞质雄性不育系及其杂交水稻品种。

技术领域

本申请属于水稻分子标记检测鉴定领域，具体而言，涉及一种快速鉴定水稻细胞质类型的方法，适用于快速、定性鉴定选自野败型、印尼水田谷型、冈型、K型、D型的水稻细胞质类型。

背景技术

细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility，CMS)是广泛存在于高等植物的现象，是细胞质基因组与细胞核基因组相互作用的结果：当细胞质为不育类型且细胞核基因组中不存在特定的恢复基因时，表现为不能产生正常的雄性配子，而雌性配子的发育和植株的营养生长正常；当细胞质为不育类型且细胞核基因组中存在特定的恢复基因时，育性得以恢复，表现为可育。研究表明，水稻的CMS现象与线粒体基因组的变异引起的功能性障碍或特异基因的表达关系密切，同时水稻线粒体属于母系遗传，因而通过线粒体标记可以追踪或分类水稻细胞质的来源(栾霁，水稻线粒体DNA遗传多态性及相关基因表达的研究，2012，66-90；以及Fuji et al，BMC Genomics,2010,11:209)。

CMS在水稻杂种优势利用方面具有重要的作用，杂交水稻在1970年代培育成功，实现了我国水稻单产质的飞跃(袁隆平，“21世纪论坛”2010年会议文集,2010，374-376)，其中野败型(CMS-WA)细胞质雄性不育在杂交稻领域应用最为广泛。自从野败型杂交水稻大面积推广应用以来，20世纪70年代到80年代中期，育种家们陆续发现了60余种不同细胞质来源的细胞质雄性不育系类型，包括野败型、包台型、红莲型、冈型、D型、K型、印尼水田谷型、矮败型和滇型等。根据败育组织特征这些细胞质雄性不育可以分为孢子体型细胞质雄性不育和配子体型细胞质雄性不育两种类型(朱英国，水稻雄性不育的生物学，2000)。

发明内容

一方面，本申请提供了鉴定水稻细胞质类型的方法，所述方法包括：i)利用选自以下的至少一种引物对来扩增待鉴定的水稻样品中的核酸片段，其中第一引物对包含正向引物：5’-TGGAGTGGAGGCATTGCTATTC-3’，和反向引物：5’-GTCTACGCTCGCTTTTGTTCTG-3’；和/或第二引物对包含正向引物：5’-ACCGAACTCACATTATTTGG-3’，和反向引物：5’-CTAAATACAAAACAAGAGTC-3’；以及ii)确定所扩增的核酸片段的长度，其中，当第一引物对扩增的核酸片段长度为117bp和/或第二引物对扩增的核酸片段长度为154bp时，所述水稻样品为选自以下的细胞质类型：野败型、印尼水田谷型、冈型、K型和D型。

另一方面，本申请提供了鉴定水稻细胞质雄性不育系或其杂交水稻品种的方法，所述方法包括：i)利用选自以下的至少一种引物对来扩增待鉴定的水稻样品中的核酸片段，其中第一引物对包含正向引物：5’-TGGAGTGGAGGCATTGCTATTC-3’，和反向引物：5’-GTCTACGCTCGCTTTTGTTCTG-3’；和/或第二引物对包含正向引物：5’-ACCGAACTCACATTATTTGG-3’，和反向引物：5’-CTAAATACAAAACAAGAGTC-3’；以及ii)确定所扩增的核酸片段的长度，其中，当第一引物对扩增的核酸片段长度为117bp和/或第二引物对扩增的核酸片段长度为154bp时，所述水稻样品为选自以下的水稻细胞质雄性不育系或其杂交水稻品种：野败型、印尼水田谷型、冈型、K型和D型。

在一实施方案中，所述方法中所使用的引物对还包含荧光基团。在另一实施方案中，所述荧光基团选自羧基荧光素、六氯荧光素、羧基四甲基罗丹明和羧基-X-罗丹明。