[发明专利]一种长穗偃麦草Ee

说明书

本发明公开了一种长穗偃麦草E^e基因组特异分子标记及其应用，具体为对二倍体长穗偃麦草、四倍体长穗偃麦草、硬粒小麦‑四倍体长穗偃麦双二倍体8801和普通小麦‑四倍体长穗偃麦草1E^e‑7E^e染色体代换系进行测序，进行序列比对，获得了四倍体长穗偃麦草3E^e染色体特异序列，开发了长穗偃麦草3E^e染色体的特异分子标记，并在小麦及其近缘属物种中进行了验证。本发明开发的特异分子标记不仅可用于二倍体、四倍体、十倍体长穗偃麦草E^e基因组的快速检测，也可用于小麦族所有包含E^e基因组物种的染色体或染色体片段鉴定，且能准确鉴定区分E^e和E^b基因组，这为小麦族系统进化、种质资源鉴定和分子标记辅助选择育种提供了基础。

技术领域

本发明属于作物遗传育种技术领域，具体涉及一种长穗偃麦草E^e基因组特异分子标记及其应用。

背景技术

小麦(Triticum aestivum L.)是世界上种植面积最大、总产量仅次于玉米的粮食作物(葛江燕，2012)，对人类的发展有着举足轻重的作用。但是近年来随着耕作制度的变化及育种中少数亲本的反复使用(张璐璐，2016)，导致小麦的遗传多样性降低。小麦近缘物种中蕴藏着丰富的优良基因，目前主要通过远缘杂交的方式将其优良基因导入到普通小麦，从而来丰富小麦的遗传多样性。

长穗偃麦草(Elytrigia elongata(Host)Nevski)是小麦近缘物种，属禾本科小麦族偃麦草属，目前公认的有3种倍性：二倍体(2n＝2x＝14)、四倍体(2n＝4x＝28)和十倍体(2n＝10x＝70)。该物种生长繁茂、多花多实，抗寒、抗旱、耐盐碱、抗多种小麦病害(赤霉病、锈病、白粉病、黄矮病等)，是小麦遗传改良不可多得的优异外源基因供体，将其优良基因导入到普通小麦，对于普通小麦的遗传改良具有重要的作用。四倍体长穗偃麦草也同样具有上述特点，由四倍体长穗偃麦草和硬粒小麦杂交回交形成的六倍体小偃麦8801、8802、8803均高抗赤霉病，8802,8803高抗杆锈菌小种Ug99(Guo等，2015)。由8801和六倍体小黑麦T182杂交形成的小麦-黑麦-长穗偃麦草三属杂种杂交后代对赤霉病、叶锈病、杆锈菌小种Ug99均表现出优越的抵抗力(Dai等，2017b)。

开发长穗偃麦草分子标记可以快速准确的检测在小麦-长穗偃麦草衍生后代的长穗偃麦草染色质，目前基于各种分子标记技术已经开发了许多长穗偃麦草的分子标记，具体如下：(1)利用RAPD分子标记技术，找到了1E和3E染色体上两个特异的RAPD分子标记(刘树兵等，1998)；(2)利用小麦微卫星引物建立了偃麦草E^e染色体组SSR分子标记(尤明山等，2002)；(3)利用分子标记技术还建立了偃麦草E染色体组特异RAPD和SCAR标记(尤明山等，2003)；(4)利用RGAP分子标记技术，构建了一套完整的长穗偃麦草1E-7E染色体的特异RGAP标记(陈国跃等，2007)；(4)建立了小麦中国春背景下长穗偃麦草E^e染色体组特异AFLP及STS标记(张丽等，2008)；(5)基于SSH技术开发了36个长穗偃麦草E染色体特异分子标记(葛江燕等，2012)；(6)基于SLAF-seq技术开发了20个长穗偃麦草1E染色体和89个7E染色体特异分子标记(陈士强等，2013；chen等，2013)；(7)基于TRAP技术开发了长穗偃麦草SCAR标记(秦树文等，2014)；(8)基于SLAF-seq技术开发了二倍体长穗偃麦草1E-7E染色体特异分子标记(Dai等，2017a)。以上分子标记的开发主要来自于在二倍体长穗偃麦草和十倍体长穗偃麦草，而四倍体长穗偃麦草的分子标记较少，这阻碍了四倍体长穗偃麦草基因资源的开发和应用。