[发明专利]一种决定柑橘柚植物自交不亲和性的基因及其应用

说明书

本发明涉及一种决定柑橘柚植物自交不亲和性的基因，包括两个等位基因，分别为CgRNS₁和CgRNS₂，CgRNS₁的序列如SEQ ID NO:1所示，CgRNS₂的序列如SEQ ID NO:3所示；还涉及上述基因在鉴定柑橘柚植物自交不亲和性中的应用；还涉及一种鉴定柑橘柚植株自交不亲和性的试剂盒及方法。本发明首次克隆了柑橘的2个自交不亲和花柱基因，提供了验证柑橘自交不亲和花柱基因的一种有效手段，根据杂交后代基因型的分离比即可确定候选基因是否参与自交不亲和反应。该方法耗时短，只需要采集杂交后代幼嫩叶片即可，方便快捷。

技术领域

本发明涉及柑橘柚植物的分子生物学标记应用领域，更特别地，涉及一种决定柑橘柚植物自交不亲和性的基因，上述基因在鉴定柑橘柚植物自交不亲和性中的应用，以及一种鉴定柑橘柚植株自交不亲和性的试剂盒及方法。

背景技术

自交不亲和性指植物的雌雄两性器官机能正常，但进行自花授粉或使用与花柱相同基因型的花粉授粉时，不能受精或结实的现象。自交不亲和在物种进化上具有重要作用，它促进异交，抑制自交，从而增加物种多样性。但另一方面，具有自交不亲和性状的物种，其栽培过程皆需要配置合适的授粉树，这对于生产过程则是一大弊端。柑橘作为世界第一大类水果之一，具有巨大的产业经济价值巨大。柑橘的栽培种主要包括人们熟知的柚类，橙类，桔类等。其中柑橘柚类(Citrus grandis)具有广泛的自交不亲和现象，其中以传统的沙田柚为代表，其主要种植地区在广西桂林。由于沙田柚具有严重的自交不亲和现象，当地人们皆采用人工授粉的方式进行授粉，其工作量巨大，且耗时久。

有研究显示，自交不亲和多数是由一个S位点的复等位基因控制。该位点有不同的S单体型，至少包含两个多态性基因，雌性决定因子和雄性决定因子。这两个基因都具有典型的组织特异性表达特点，即雌性因子只在花柱中表达，雄性因子只在花粉及花粉管中表达。

发明内容

我们在研究过程中发现柑橘柚类植物的自交不亲和基于S-RNase介导的配子体自交不亲和机制，通过一种由花柱基因编码的核糖核酸酶来决定其自交不亲和性，并鉴定了该基因的两个等位基因。

基于以上研究，我们提供了一种决定柑橘柚植物自交不亲和性的基因，包括两个等位基因，分别为CgRNS₁和CgRNS₂，CgRNS₁的序列如SEQ ID NO:1所示，CgRNS₂的序列如SEQID NO:3所示。本发明首次克隆了柑橘的2个自交不亲和花柱基因(CgRNS1和CgRNS2)，这两个基因在花柱中特异表达，且具有典型的自交不亲和基因特征。高等电点，N端含有疏水信号肽区域。序列结构上，都只含有一个内含子，5个保守结构域，以及2个高变区。因此，根据保守结构域设计合适的简并引物，有望克隆出更多的柑橘S基因。这为柑橘自交不亲和的研究奠定了重要的基础。

本发明还提供了上述基因在鉴定柑橘柚植物自交不亲和性中的应用。

本发明还提供了一种鉴定柑橘柚植株自交不亲和性的试剂盒，包括CgRNS₁的检测试剂和CgRNS₂的检测试剂。

在一个实施方案中，所述试剂盒为基于PCR的试剂盒。

在一个优选实施方案中，CgRNS₁的检测试剂中包括CgRNS₁的检测引物对，序列如SEQ ID NO:5和6所示。

在一个优选实施方案中，CgRNS₂的检测试剂中包括CgRNS₂的检测引物对，序列如SEQ ID NO:7和8所示。

本发明还提供了一种鉴定柑橘柚植株自交不亲和性的方法，包括鉴定所述柑橘柚植株中决定自交不亲和性的基因的步骤。

在一个优选实施方案，所述方法包括以下步骤：