[发明专利]一种高效鉴别母本起源的烟草单倍体的分子标记及其应用

说明书

技术领域

本发明属于烟草分子遗传育种技术领域，具体涉及一种高效鉴别母本起源的烟草单倍体的分子标记及其应用。

背景技术

普通烟草（Nicotiana tabacum L.；2n=48）是目前世界上广泛种植的经济作物之一，其单倍体是含有烟草配子体染色体数目（n=24）的植株。大量的研究和生产实践证明，通过单倍体的染色体加倍可获得纯合二倍体，如果获得的高度纯合的二倍体植株符合育种目标即可繁殖推广，相较于传统的常规育种从亲本组配、杂交到纯合品系的获得所需的时间要短，因此，单倍体育种不仅可以加快作物育种的进程，而且还具有省时省力和较高的科学预见性。与其他作物一样，在自然界中通过单纯的环境因素诱导出现烟草单倍体植株的频率极低，且出现的单倍体植株绝大多数不能成活，即使能存活下来，但使其稳定却是个十分漫长的过程，因此在烟草育种实践中难于直接利用。为了加速烟草单倍体在育种中的利用，目前普遍采用父本起源的单倍体诱导法，即诱导来源于父本的单倍体的常用方法为花药培养，具有步骤简便，单倍体苗易获得等优点，但花药培养方式获得的加倍单倍体，其品质及农艺性状等退化严重，同时利用父本来源的单倍体育成的烟草品种还存在产量降低等劣势（Wernsman E. A., and Rebeca C. R., Androgenetic vs. Gynogenetic Doubled Haploids of Tobacco. Crop Sci.,1989, 29: 1151-1155）。

目前母本起源的单倍体育种技术已在烟草育种实践中得到了应用（BURK L. G., and Wernsman E. A., Maternal Haploids of Nicotiana tabacum L. from Seed. SCIENCE, 1979, 206(2):116; Lewis, R. S. and C. Rose, Identification of Tobacco Haploids on the Basis of Transgenic Overexpression of PAP1 from Arabidopsis thaliana. Crop Science, 2011, 51(4): 1491-1497.），但存在苗期单倍体鉴别困难的问题，即缺乏稳定、可靠、简便、快捷的手段或工具，在幼苗期鉴别出单倍体、二倍体和混倍体，同时高效、迅速淘汰二倍体和混倍体单株，获得母本起源的烟草单倍体植株，其严重阻碍了现有母本起源的烟草单倍体育种的发展。此外，基于母本起源的烟草单倍体诱导方法并结合流式细胞仪技术鉴别其倍性（CN 105993929 A）的方法虽能准确鉴别出待测烟株的倍性，但操作过程繁杂、条件极其严苛，且费时费力、成本高昂、效率低下。鉴于此，开发一种高效鉴别母本起源的烟草单倍体的分子标记并将其应用在烟草育种实践中是非常必要的。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种高效鉴别母本起源的烟草单倍体的分子标记；第二目的在于提供所述的高效鉴别母本起源的烟草单倍体的分子标记的应用。

本发明的第一目的是这样实现的，所述的高效鉴别母本起源的烟草单倍体的分子标记的编号为TM56686，其扩增产物核苷酸序列分别为SEQ ID No.3和SEQ ID No.4所示。

本发明的第二目的是这样实现的，所述的高效鉴别母本起源的烟草单倍体的分子标记在鉴别获得母本起源的烟草单倍体中的应用。

本发明以野生烟草Nicotiana africana（又名非洲烟草）为父本，分别与红花大金元（烤烟）、Beinhart1000-1（雪茄烟）和白肋21（白肋烟）三种不同类型的普通烟草为母本进行杂交，产生母本起源的烟草群体（后代植株），具体操作可从公开的专利申请“陈学军，曾建敏，焦芳婵，童治军，肖炳光，张谊寒，李永平. 一种母本起源的烟草单倍体及其育种方法（CN 105993929 A）”中获得。 采用本发明提供的标记TM56686（分别由核酸序列SEQ ID No.3和SEQ ID No.4组成），通过对待测母本起源的烟草群体中各单株基因组DNA的PCR扩增产物的分析，判断其是否存在SEQ ID No.1和SEQ ID No.2核酸序列，从而高效鉴别单株的倍性，加速分子标记辅助选择（Marker Assistant Selection， MAS）在育种中对母本起源的烟草单倍体利用。

本发明所述标记具有稳定、可靠、简便、快捷、高效和低成本的特点，因此该分子标记可以作为鉴别母本起源的烟草单倍体在育种中的分子标记辅助选择应用。

附图说明