[发明专利]小麦斑点叶基因Lm5共分离的KASP分子标记及其应用

说明书

本发明公开了一种小麦斑点叶基因Lm5共分离的KASP分子标记及其应用，属于分子遗传学领域，该KASP分子标记为KASP‑sicau11，多态性为C/T；该KASP‑sicau11分子标记与小麦斑点叶基因Lm5共分离于2A染色体长臂；本发明公开的KASP‑sicau11分子标记与斑点叶表型抗性基因Lm5紧密连锁，用于分子标记辅助选择的准确性高，以便快速筛选出具有Lm5斑点叶基因的小麦品种或品系用于育种。

技术领域

本发明涉及分子遗传学领域，特别是涉及一种小麦斑点叶基因Lm5共分离的KAS P分子标记及其应用。

背景技术

普通小麦(Triticum aestivum L.)具有悠久的种植历史，并且其播种面积占我国耕地面积的20％-30％，因此小麦在我国农作物中占据重要地位。粮食作物的生长发育离不开叶片为其提供的营养物质。叶片作为绿色植物进行光合作用的重要器官,里边进行着许多重要的生理生化反应。随着植物生理学的不断发展，光合作用、光合色素合成或降解、光形态建成、植物抗病性机制和细胞程序性死亡等与植物叶片都有着密切联系。叶绿体是植物进行光合作用的重要细胞器，叶绿体中的蛋白酶对叶绿体的发育和光形态建成等具有极其重要的作用。

叶色突变是一种在各种植物中广泛存的突变类型，它的种类有很多，大致可将其分为五类，分别是白化、黄化、浅绿、条纹和斑点。类病斑突变体又称为斑点叶突变体,它是指在无病原菌侵染、无机械损伤、无农药伤害及无逆境的环境条件下出现病斑表型的一种特殊的叶色突变类型。这些叶色突变体，不仅使叶绿体的超微结构发生变化，降低叶绿素的含量，色素蛋白复合体遭到破坏还阻碍了叶绿体-细胞核之间的信号转导，严重影响到叶绿素的光合作用以及小麦的产量。因此，斑点叶突变体不仅在研究植物抗病防卫机制和细胞程序性死亡方面发挥着重要作用，而且对探索斑点叶突变体的分子机制、丰富类病斑突变体的基因及其功能，以及为小麦作物育种提供分子标记方面具有重大意义。

目前对于小麦斑点叶的研究还不是很深入，但是水稻中对斑点叶的研究比较深入，而且也有研究表明，水稻中斑点叶的产生可以增强植株对病原菌的广谱抗性。大麦中，Mlo基因对白粉病的抗性已经广泛应用于大麦育种中。关于小麦斑点叶性状的研究报道还较少，但同为禾本科植物，小麦斑点叶在提高作物对病原菌的抗性方面也极有可能具有相似的作用。

BSR-Seq(BSA结合转录组测序)，此方法在分离群体中选择极端性状的个体构建两个池，提取两个池的总RNA，进行转录组测序，测序层数根据混池个数和物种的基因组大小确定。然后用经典贝叶斯算法分析转录组数据，开发SNP标记，预测候选基因。

分子标记辅助育种，不依赖于表型选择，即不受环境、基因互作、基因与环境互作等因素的影响，而是直接对基因型进行选择，因而能大大提高育种效率。单核苷酸多态性(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。

竞争性等位基因特异性PCR技术(Kompetitive Allele Specific PCR,KASP)是由LGC公司(Laboratory of the Government Chemist)(http://www.lgcgenomics.com)研发的低成本、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SN P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。