CN101260437A - 一种筛选抗叶锈病小麦的方法及其专用引物 - Google Patents
一种筛选抗叶锈病小麦的方法及其专用引物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101260437A CN101260437A CNA200810054810XA CN200810054810A CN101260437A CN 101260437 A CN101260437 A CN 101260437A CN A200810054810X A CNA200810054810X A CN A200810054810XA CN 200810054810 A CN200810054810 A CN 200810054810A CN 101260437 A CN101260437 A CN 101260437A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wheat
- primer
- leaf rust
- disease resistance
- rust resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明公开了一种筛选抗叶锈病小麦的方法及其专用引物。用于筛选抗叶锈病小麦品种的特异性引物，是由序列表中引物wms582和barc8的上下游核苷酸序列组成的引物对。该筛选抗叶锈病小麦的方法，是以待测小麦基因组DNA为模板，分别在上述引物对的引导下，进行PCR扩增，检测扩增产物中是否有139bp和180bp大小的条带。SSR标记Xwms582和Xbarc8的连锁距离分别为3.9cM和5.2cM，与上述SSR标记紧密连锁的抗叶锈病基因对我国目前流行的大多数小种表现抗病。利用该抗病基因紧密连锁的分子标记可以对其进行标记辅助选择，从而实现多个有效抗病基因的累加，延长品种的抗病性。本发明的新抗病基因及其专用引物将在小麦抗病育种中发挥重要作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种筛选抗叶锈病小麦的方法及其专用引物。
背景技术
小麦叶锈病是一种世界性病害，其分布范围比条锈病和秆锈病更广。小麦叶锈病菌适应不同的气候条件，可在全世界不同的小麦种植区发生，若条件适宜可造成40％甚至更大的产量损失(Knott 1989)。在我国，小麦叶锈病过去主要在西南及长江流域的部分地区如贵州、江西等省发生较重，近年来华北、西北及东北各地也日趋严重。在我国1969年、1973年、1975年和1979年曾几度大面积流行，造成严重减产。1998年，小麦叶锈病在全国较大范围内流行，山东鲁西南等地发病严重，后期病叶率达70-80％，严重的达100％，部分田块减产20％以上(国家灾害综合研究组，http://210.72.100.6/aspx/grid.aspx？D1＝708)。利用抗叶锈品种是减轻叶锈病危害的最经济、有效、快捷的方法。目前已有60个抗叶锈病基因正式命名(McIntosh et al.2007)，其中大多数具有生理专化性，这些抗病基因往往会由于病菌小种的变异而很快“丧失”抗性。育种学家和植病学家希望通过利用多基因聚合、基因布局和多系品种来延长苗期抗病基因的抗性寿命。要实现多基因聚合、基因布局和多系品种，必须有丰富的有效抗源，目前已知的有效抗病基因仅有Lr9，Lr19，Lr24和Lr38，因此寻找和发掘新的抗源异常重要。
分子标记(包括RAPD、RFLP、SSR和RGAP)在小麦的基因作图中得到了广泛应用，近年来，利用分子标记定位和标记了多个小麦抗叶锈病基因。SSR标记由于其多态性高、共显性、稳定性好及染色体位置清楚适合基因定位和作图而得到了广泛应用，紧密连锁的SSR标记可用于标记辅助选择和聚合育种。
1984年育成的小麦品系周8425B是一个很好的抗病育种材料，目前抗我国大多数叶锈菌生理小种。以周8425B为亲本材料已育出三十多个推广品种，种植面积达600万公顷。我们对周8425B进行苗期基因推导发现其可能含有新的抗叶锈病基因，进一步通过对周8425B和中国春杂交产生的F1、F2和F3群体进行遗传分析和分子标记，将抗病基因定位于1BL染色体上，找到与其紧密连锁的SSR标记，并用于标记辅助育种。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可用于筛选抗叶锈病小麦的方法及筛选抗叶锈病小麦的专用引物。
本发明所提供的用于筛选抗叶锈病小麦的分子标记分别是Xgwm582和Xbarc8，标记Xgwm582由引物wms582扩增获得，该引物由序列表中其上游序列(20个碱基)和下游序列(20个碱基)组成；标记Xbarc8由引物barc8扩增获得，该引物由其上游序列(27个碱基)和下游序列(28个碱基)组成(见表1)。
表1用于检测抗叶锈基因的两引物上下游序列
| 引物名称 | 上游序列 | 下游序列 |
| wms582 | 5’AAGCACTACGAAAATATGAC 3’ | 5’TCTTAAGGGGTGTTATCATA 3’ |
| barc8 | 5’GCGGGAATCATGCATAGGAAAACAGAA 3’ | 5’GCGGGGGCGAAACATACACATAAAAACA 3’ |
本发明所提供的筛选抗叶锈病小麦的方法，是以待测小麦品种基因组DNA为模板，分别用引物wms582和barc8进行PCR扩增，检测扩增产物中是否分别有139bp和180bp的条带。如扩增产物中有139bp和180bp的条带，则待测品种为抗叶锈病小麦品种。
20μl PCR反应体系为：模板DNA 60ng，Taq酶1U，上、下游引物(4μmol·L-1)各1.2μL，dNTP(10mmol·L-1)0.4μL，10×PCR缓冲液2μL，用无菌蒸馏水补充反应体系至20μL。反应程序是94℃预变性4min，随后进行35个循环：94℃变性1min，50℃退火1min，72℃延伸1min；最后72℃延伸10min，4℃保存。
所述检测扩增产物的方法可为对扩增产物进行6％的变性聚丙烯酰胺凝胶电泳，然后银染显色。具体方法可为：取20μL扩增产物，加入8μL变性载样指示剂(98％无离子甲酰胺，10mM EDTA pH8.0，0.25％溴酚蓝和0.25％二甲苯氢氟)，94℃变性10min后，立即放入冰水混合物中冷却，每份变性的扩增样品取5μL在浓度为6％的变性聚丙烯酰胺凝胶中电泳分离，银染显色。检测扩增产物中是否有139bp和180bp大小的条带。
本发明提供了一个新的小麦抗叶锈病基因LrZH84的SSR标记Xgwm582和Xbarc8，连锁距离分别为3.9cM和5.2cM，LrZH84对我国目前流行的大多数小种表现抗病。利用与该抗病基因紧密连锁的分子标记可以对其进行标记辅助选择，从而实现多个有效抗病基因的累加，延长品种的抗病性。本发明的新抗病基因及其专用引物将在小麦抗病育种中发挥重要作用。
附图说明
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
图1为用微卫星引物wms582对抗感亲本、抗感池和F2群体单株的PCR扩增结果；
图2为用微卫星引物barc8对抗感亲本、抗感池和F2群体单株的PCR扩增结果；
图3为7个SSR标记与该抗病基因的连锁图。
具体实施方式
下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法，所有引物合成均由上海生工完成。小麦材料周8425B由河南省周口市农科院选育。
实施例1
小麦抗叶锈病新基因的SSR标记Xgwm582和Xbarc8的获得及基因来源鉴定
一、小麦抗叶锈病新基因的SSR标记Xgwm582和Xbarc8的获得
用我国目前强毒力叶锈菌生理小种THTT对小麦材料周8425B和中国春(亲本)的F1、F2和F3代群体进行苗期抗病性鉴定，共鉴定F1群体16株，F2群体487株，136F3家系，周8425B表现中抗，中国春表现感病，F1全部抗病，F2中有359株表现抗病，128株表现感病，抗感分离符合3∶1(χ2＝0.43，P＞0.5)。136个F3家系中29个家系表现纯合抗病，67个家系表现抗感分离，40个家系表现为感病。F3家系分离比例为纯合抗∶抗感分离∶纯合感＝1∶2∶1(χ2＝1.81，P＞0.25)，表明周8425B中含有一个显性抗病基因，暂命名为LrZH84。从F2代单株中选用20个抗病单株和20个感病单株分别组成抗病池和感病池。
选用793个SSR引物，其中GWM(Gatersleben wheat microsatellite)系列引物240个，WMC(Wheat Microsatellite Consortium)系列引物543个，8个BARC系列引物，2个CFA系列引物，所有引物序列源自美国农业部网站http://wheat.pw.usda.gov/GG2/quickquery.shtml，以周8425B、中国春、抗病池和感病池的基因组DNA为模板，进行PCR检测，20μL PCR反应体系为：模板DNA 60ng，Taq酶1U，上、下游引物(4μmol·L-1)各1.2μL，dNTP(10mmol·L-1)0.4μL，10×PCR缓冲液2μL，用无菌蒸馏水补充反应体系至20μL。PCR反应程序为：先94℃4min；然后94℃1min，50℃1min，72℃1min，共35个循环；最后72℃10min，4℃保存。
然后按下述方法对PCR扩增产物进行6％的变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测，取20μL扩增产物，加入8μL变性载样指示剂(98％无离子甲酰胺，10mM EDTA pH8.0，0.25％溴酚蓝和0.25％二甲苯氢氟)，94℃变性10min后，立即放入冰水混合物中冷却，每份变性的扩增样品取5μL在浓度为6％的变性聚丙烯酰胺凝胶中电泳分离，银染显色。结果位于染色体1BL上的7个标记Xbarc8、Xbarc240、Xwmc419、Xwmc269、Xbarc181、Xgwm582、Xwmc694在亲本和抗感池之间有多态性，初步表明这些标记和抗叶锈病基因连锁，其中用微卫星标记Xgwm582(序列表中的序列1和序列2)和Xbarc8(序列表中的序列3和序列4)对抗感亲本、抗感池和F2群体单株的PCR扩增产物的检测结果如图1和图2所示(P1为周8425B，P2为中国春，Br为抗病池，Bs为感病池，R为抗病单株，S为感病单株)，用标记Xgwm582检测出现了3种电泳带型，分别称为带型A、B和H(杂合带型)，周8425B、抗病池和抗病单株可扩增出139bp的DNA片段，见图1中带型A，P2、感病池和感病单株可扩增出147bp的DNA片段，见图1中带型B；用标记Xbarc8检测出现了3种电泳带型，分别称为带型A、B和H(杂合带型)，周8425B、抗病池和抗病单株可扩增出180bp的DNA片段，见图2中带型A，P2、感病池和感病单株可扩增出258bp的DNA片段，见图2中带型B。
用染色体1BL上的7个标记Xbarc8、Xbarc240、Xwmc419、Xwmc269、Xbarc181、Xgwm582、Xwmc694对F2群体487个单株分别进行检测(反应体系和反应条件同上)，用MapmanagerQTX b20进行处理，绘制基因连锁图，如图3所示，表明这7个标记都与抗病基因连锁，遗传距离从3.9cM到12cM。距抗病基因较近的两个标记Xgwm582和Xbarc8遗传距离分别为3.9和5.2cM。
用两个标记Xwms582和Xbarc8对136个F3家系进行检测，结果如表2所示，表明这两个标记与抗病基因的遗传距离分别为4.9cM和7.7cM。
表2 136个F3家系的苗期鉴定结果及SSR标记Xwms582-1B和Xbarc8-1B在各个F3家系中带型
二、小麦抗叶锈病新基因的来源鉴定
对周8425B的两个亲本周78A和安农7959用THTT进行苗期抗性鉴定，周78A对THTT表现中抗与周8425B反应型相同，安农7959对THTT表现感病，与中国春反应型相同，表明新的抗叶锈病基因LrZH84来源于周78A。据系谱周78A的亲本有山前麦、练丰1号和广麦74，山前麦和练丰1号苗期用THTT接种分别表现中抗和感病，广麦74由于没有种子未得到鉴定。用标记Xwms582和Xbarc8对周8425B、周78A、山前麦、安农7959和中国春进行检测，结果周78A和山前麦的带型与周8425B相同，安农7959和中国春带型相同，抗病鉴定和标记检测的结果表明LrZH84来源于山前麦。
Claims (4)
1、用于筛选抗叶锈病小麦的引物，是由序列表中引物wms582和barc8的上下游核苷酸序列组成的引物对。
2、一种筛选抗叶锈病小麦的方法，是以待测小麦基因组DNA为模板，分别在权利要求1所述的由序列表中引物wms582和barc8的引导下，进行PCR扩增，检测扩增产物中是否有139bp和180bp大小的条带。
3、根据权利要求2所述的筛选抗叶锈病小麦的方法，其特征在于：20μl PCR反应体系为：模板DNA 60ng，Taq酶1U，上、下游引物(4μmol·L-1)各1.2μL，dNTP.(10mmol·L-1)0.4μL，10×PCR缓冲液2μL，用无菌蒸馏水补充反应体系至20μL，PCR反应程序为：先94℃4min；然后94℃1min，50℃1min，72℃1min，共35个循环；最后72℃10min。
4、根据权利要求2或3所述的筛选抗叶锈病小麦的方法，其特征在于：所述检测扩增产物方法为：对扩增产物进行6％的变性聚丙烯酰胺凝胶电泳，然后银染显色。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200810054810XA CN101260437B (zh) | 2008-04-21 | 2008-04-21 | 一种筛选抗叶锈病小麦的方法及其专用引物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200810054810XA CN101260437B (zh) | 2008-04-21 | 2008-04-21 | 一种筛选抗叶锈病小麦的方法及其专用引物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101260437A true CN101260437A (zh) | 2008-09-10 |
| CN101260437B CN101260437B (zh) | 2010-08-04 |
Family
ID=39961133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200810054810XA Expired - Fee Related CN101260437B (zh) | 2008-04-21 | 2008-04-21 | 一种筛选抗叶锈病小麦的方法及其专用引物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101260437B (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101838694A (zh) * | 2010-03-16 | 2010-09-22 | 河北农业大学 | 一种用于筛选小麦抗叶锈病基因的引物序列及其应用 |
| CN101967518A (zh) * | 2010-05-26 | 2011-02-09 | 河北农业大学 | 一种筛选小麦抗叶锈病基因Lr24的方法及其专用引物 |
| CN105385772A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-03-09 | 保定学院 | 用于筛选小麦抗叶锈病qtl的引物及其应用 |
| CN111041122A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-04-21 | 中国农业大学 | 小麦抗叶锈病基因Lr13的indel分子标记及其应用 |
| CN111073993A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-04-28 | 中国农业大学 | 小麦抗叶锈病基因Lr13的SNP位点及其应用 |
| CN113832249A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-24 | 河南农业大学 | 小麦骨干种质周8425b特异性染色体片段检测的分子标记及其应用 |
-
2008
- 2008-04-21 CN CN200810054810XA patent/CN101260437B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101838694A (zh) * | 2010-03-16 | 2010-09-22 | 河北农业大学 | 一种用于筛选小麦抗叶锈病基因的引物序列及其应用 |
| CN101838694B (zh) * | 2010-03-16 | 2012-10-17 | 河北农业大学 | 一种用于筛选小麦抗叶锈病基因的引物序列及其应用 |
| CN101967518A (zh) * | 2010-05-26 | 2011-02-09 | 河北农业大学 | 一种筛选小麦抗叶锈病基因Lr24的方法及其专用引物 |
| CN101967518B (zh) * | 2010-05-26 | 2013-01-30 | 河北农业大学 | 一种筛选小麦抗叶锈病基因Lr24的方法及其专用引物 |
| CN105385772A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-03-09 | 保定学院 | 用于筛选小麦抗叶锈病qtl的引物及其应用 |
| CN111041122A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-04-21 | 中国农业大学 | 小麦抗叶锈病基因Lr13的indel分子标记及其应用 |
| CN111073993A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-04-28 | 中国农业大学 | 小麦抗叶锈病基因Lr13的SNP位点及其应用 |
| CN113832249A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-24 | 河南农业大学 | 小麦骨干种质周8425b特异性染色体片段检测的分子标记及其应用 |
| CN113832249B (zh) * | 2021-09-29 | 2023-07-07 | 河南农业大学 | 小麦骨干种质周8425b特异性染色体片段检测的分子标记及其应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101260437B (zh) | 2010-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101302564B (zh) | 一种用于筛选小麦叶锈病抗性的引物及其应用 | |
| CN106868131B (zh) | 陆地棉6号染色体与纤维强度相关的snp分子标记 | |
| CN102162011B (zh) | 一个水稻抗稻瘟病基因的分子标记方法 | |
| CN104313021B (zh) | 小麦白粉病抗病基因Pm51的分子标记及其应用 | |
| CN101260437B (zh) | 一种筛选抗叶锈病小麦的方法及其专用引物 | |
| CN109735652A (zh) | 小麦抗条锈病基因QYr.nwafu-6BL.2的连锁KASP分子标记、引物及应用 | |
| CN104073487A (zh) | 水稻抗稻瘟病基因Pi2的分子标记及其应用 | |
| CN106555001B (zh) | 一种水稻抗稻瘟病基因的分子标记及其应用 | |
| CN107937598A (zh) | 水稻稻瘟病广谱抗性基因Bsr‑d1的功能特异性分子标记 | |
| CN107338310A (zh) | 一种检测小麦抗赤霉病基因pft的标记及使用方法 | |
| CN104178560A (zh) | 水稻柱头外露主效qtl位点的分子标记方法 | |
| CN102618638B (zh) | 一种用于小麦条锈病抗病新基因Yr50辅助选择的分子标记及其用法 | |
| CN106222262B (zh) | 引物对及其在鉴别水稻氮高效利用基因nrt1.1b基因型中的应用 | |
| CN102021235A (zh) | 甘蓝型油菜粒重主效QTLs的分子标记及其应用 | |
| CN102703438A (zh) | 一种甘蓝型油菜粒重性状的分子标记及制备方法与应用 | |
| CN101487056B (zh) | 一种辅助筛选抗条锈病小麦的方法及其专用引物 | |
| CN101838694B (zh) | 一种用于筛选小麦抗叶锈病基因的引物序列及其应用 | |
| CN1858256A (zh) | 一种筛选抗条锈病小麦的方法及其专用引物 | |
| CN102229986A (zh) | 一种辅助选育抗条锈病小麦品种的方法及其专用pcr试剂 | |
| CN101967518B (zh) | 一种筛选小麦抗叶锈病基因Lr24的方法及其专用引物 | |
| CN101671743B (zh) | 辅助筛选具有较低株高性状的大豆的方法及其专用引物 | |
| CN110777218A (zh) | 一种与小麦抗白粉病基因Pm37连锁的分子标记及其应用 | |
| CN110468229A (zh) | 水稻广谱高抗白叶枯病基因Xa45(t)的共分离分子标记Hxjy-1 | |
| CN110358861A (zh) | 与水稻广谱高抗白叶枯病基因Xa45(t)紧密连锁分子标记R13I14 | |
| CN112011637B (zh) | 一种与小麦抗白粉病基因Pm68紧密连锁的分子标记及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100804 Termination date: 20130421 |