[发明专利]一种小麦抗条锈病基因yrZ15-1949及其分子标记和应用

说明书

本发明公开了一种小麦抗条锈病基因yrZ15‑1949及其分子标记和应用。小麦抗条锈病基因为yrZ15‑1949位于小麦7D染色体短臂上，在RefSeqv1.0基因组版本的物理位置为43.66Mb‑46.51Mb。所述分子标记其SNP位点位于yrZ15‑1949区间内，多态性为A/G，该分子标记能准确跟踪小麦抗条锈病基因yrZ15‑1949。本发明还公开了一种鉴定小麦抗条锈病基因yrZ15‑1949的引物组，利用本发明所提供的引物组能够快速筛选出具有小麦抗条锈病基因yrZ15‑1949的小麦品种或品系用于育种，可大大加快小麦抗病品种的选育进程。

技术领域

本发明属于分子生物学技术领域，具体涉及一种小麦抗条锈病基因yrZ15-1949及其分子标记和应用。

背景技术

小麦是重要的粮食作物，养活了世界上大约1/3的人口。小麦条锈病是由小麦条锈菌引起的世界性重要病害。我国历史上出现过多次条锈病大流行，严重的年份可导致小麦减产40％以上，甚至绝收。由于条锈菌生理小种的变异频繁，新的毒性生理小种的出现，常导致小麦品种抗性快速“丧失”，引发条锈病大流行，威胁小麦安全生产。小麦条锈病的持续有效防控是一个长期的国际难题。因此，发掘和利用新的抗条锈病基因，增加抗条锈病基因的多样性，培育推广抗条锈病小麦品种是有效控制该病害最经济安全和环保的措施。

单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism，SNP)指的是基因组内DNA某一特定核苷酸位置上存在转换、颠换、插入、缺失等变化而引起的DNA序列多态性。其技术是利用己知序列信息来比对寻找SNP位点，再利用发掘的变异位点设计特异性的引物来对基因组DNA或cDNA进行PCR扩增，得到基于SNP位点的特定的多态性产物，最后利用电泳技术分析产物的多态性。SNP标记的优点是数量多，分布广泛；在单个基因和整个基因组中分布不均匀；SNP等位基因频率容易估计。

KASP是由LGC公司(Laboratory of the Government Chemist)(http://www.lgcgenomics.com)研发的竞争性等位基因特异性PCR技术(KompetitiveAlleleSpecific PCR,KASP)具有低成本、高通量特点的新型基因分型技术，通过引物末端碱基的特异匹配来对SNP以及InDel位点进行精准的双等位基因分型，在水稻、小麦、大豆等作物的分子标记辅助选择中得到广泛应用。

目前在小麦及其近缘物种中，已正式命名83个条锈病抗性基因(Yr1-Yr83)。正式命名的基因中，只有Yr2、Yr6、Yr7、Yr19、Yr23和Yr51等少数基因为隐性基因，绝大多数为显性基因。至今仅少数抗条锈病基因被克隆，例如Yr5/Yr7/YrSP基因簇、Yr15、Yr18、Yr36、Yr46、YrAS2388、YrU1等。由于新小种的不断出现，目前除Yr5、Yr15、Yr18、Yr36、YrAS2388和YrU1等对我国当前流行的主要条锈菌小种抗性较好外，多数抗病基因正逐渐或已经失去条锈病抗性。挖掘利用新型抗源，迫在眉睫。因此，研究获得小麦新的抗条锈病基因，利用分子生物学技术，增加新的条锈病抗性来源，进而增加小麦条锈病抗性，最终达到选育抗条锈病小麦新品种的目的，在小麦育种工作中意义重大。

栽培一粒小麦(Triticum monococcum ssp.monococcum,2n＝2x＝14,A^mA^m)属于一粒系小麦(Einkorn)中的栽培类型，是首个被人类栽培驯化的小麦，约在公元前10000年左右已开始被种植食用。栽培一粒小麦与普通小麦A基因组的供体种乌拉尔图小麦关系密切(T.urartu，2n＝2x＝14，A^uA^u)，是普通小麦的重要基因源。其A^m染色体组与普通小麦A染色体组具有较高的同源性，可通过有性杂交向普通小麦转移其有益基因。栽培一粒小麦具有丰富的遗传多样性和大量可转育的抗病基因。

发明内容