[发明专利]一种与辣椒细胞质雄性不育恢复基因紧密连锁的分子标记及其获得方法和应用

说明书

本发明涉及一种与辣椒细胞质雄性不育恢复基因紧密连锁的分子标记及其获得方法和应用，利用细胞质雄性不育系材料YJ15和恢复系材料XJ07构建了F2分离群体HS；同时，用YJ15和恢复系材料XJ02构建了另一个F2分离群体BL。采用极端混池结合RNA‑Seq及重组单株分析法对HS群体进行恢复基因定位，最终获得与恢复基因紧密连锁的染色体区域和候选基因，进一步根据候选基因附近的变异设计分子标记CaML。采用该标记对HS群体进行鉴定，符合率达到100％，用该标记对BL群体进行鉴定，符合率达到93.2％。本发明为辣椒细胞质雄性不育恢复基因的克隆和相关育种工作提供了紧密连锁的分子标记，具有重要的利用价值。

技术领域

本发明属于辣椒遗传育种和分子生物学领域，具体涉及一种与辣椒细胞质雄性不育恢复基因紧密连锁的分子标记及其获得方法和应用。

背景技术

辣椒(Capsicum annuum L.)为茄科辣椒属一年生或多年生植物，在全球范围内广泛种植，是一类重要的蔬菜作物。辣椒起源于南美洲，其人工驯化和栽培历史超过6000年。大约于明朝后期(16世纪)，辣椒传入我国。现已成为我国尤其是长江流域一带人民日常食谱的重要组成部分。

如何高效选育高产优质辣椒品种一直以来备受辣椒育种工作者的关注，我国当前辣椒育种仍以基于田间表型选择的传统育种方式为主，现代化的分子育种水平还比较低。近年来，辣椒基因组学研究取得重要进展，特别是Zunla和CM334全基因组序列的释放，为辣椒分子标记的开发及其在遗传育种中的应用提供了便利。

细胞质雄性不育(CMS)是广泛存在于高等植物中的一种自然现象，表现为雌蕊正常但是花粉败育，是一种母系遗传现象。目前细胞质雄性不育系已被应用于辣椒三系育种中，以不育系为母本、恢复系为父本杂交得到杂种一代；以不育系为母本、保持系为父本可以得到纯种的不育系种子以保持不育系的繁殖。这种制种方法省去了繁重的去雄工作，大大提高了制种效率，同时保证了杂种一代种子的纯度。然而，辣椒细胞质雄性不育育性恢复方面目前还没有一个很可靠的候选基因。在以往的研究探索中，研究人员陆续开发了一些RAPD和AFLP标记，如OPP13-CAPS、AFRF8-CAPS、PR-CAPS和CRF-SCAR(Lee et al 2008；Kimet al 2006；Gulyas et al 2006)，但这些标记在实际的生产应用过程中表现并不理想。最近辣椒CMS恢复基因的研究中，定位了一段与辣椒育性恢复共分离的基因组片段，并将一个PPR类型的基因CaPPR6作为候选基因，进一步开发了相关的分子标记。但是，当把这些标记运用于育种过程中时，标记的基因型并不能很好地与表型相符合(Ha et al 2017)。此外，由于细胞质不育源可能不同，其恢复基因也可能不同，标记的通用性受制于不育源。

目前，辣椒育种主要仍然采用常规手段。传统的育种手段存在费时、费工、准确性差并且易受环境因素影响等弊端。而基于分子标记辅助选择(Marker AssistedSelection，MAS)技术的分子标记辅助育种，利用分子标记与目标性状基因紧密连锁的特点，通过检测连锁的分子标记，即可判断目标基因的存在和状态，达到选择目标性状的目的，具有检测时期早、检测速度快、结果准确并且不受环境条件干扰的优点，因而得到广大育种家的青睐。

目前辣椒育种中仍然缺乏可靠的细胞质雄性不育育性恢复基因标记，基于此，做出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种与辣椒细胞质雄性不育恢复基因紧密连锁的分子标记CaML及其获得方法和应用。本发明的分子标记可用于辣椒细胞质雄性不育育性恢复性鉴定。利用本发明的分子标记可以有效区分辣椒材料中是否含有CMS的恢复基因，结合三系育种策略可高效创制辣椒新品种，还为克隆辣椒CMS育性恢复基因进而解析育性恢复的分子机理奠定重要基础。

为了实现本发明上述第一个目的，本发明提供了一种与辣椒细胞质雄性不育恢复基因紧密连锁的分子标记CaML，所述分子标记是由与辣椒细胞质雄性不育恢复基因紧密连锁的SNP位点设计的基因分型引物转化而来。