CN104017866A - 一种葡萄育种方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及果树育苗技术领域，尤其是一种葡萄育苗方法，通过结合传统的育种技术，引进黑皮诺基因组作为引物，进而改善金手指葡萄的抗病性能；确保了研究结果的产品不会影响用葡萄作为原料酿造红酒的质量；通过育种值估计模型的应用，使得葡萄的优良性状得到稳定的发展和延续，进一步的确保了葡萄品种的育种的形状可控性，并将BLUP遗传值评估方法从动物育种中，引进到了植物选种中。

Description

一种葡萄育种方法
技术领域
本发明涉及果树育苗技术领域，尤其是一种葡萄育苗方法。 
背景技术
最佳线性无偏预测BLUP，是20世纪80年代中后期发展起来的一种育种值估算方法，目前已经成为国内外学者普遍认可的、先进的遗传评估方法；现有技术中，普遍将最佳线性无偏预测估算育种值的方法运用于畜禽水产品种的育种，对于该方法适用于水产品种的报道包括有期刊论文文献，也涵盖有专利文献5件，并且在这些大量的文献中介绍了最佳线性无偏预测育种值估算方法比其他育种值估算方法具有明显的优点：其选种是针对育种值而不是表型，剥离了环境效应，因而选择效率较高；性状稳定的后代。 
据了解：最佳线性无偏预测BLUP估计方法的利用还没有被利用到植物育种方面，本领域的技术人员通过结合传统的育种技术，引进黑皮诺基因组作为引物，进而改善金手指葡萄的的抗病性能的葡萄育种方法。 
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种具有增强葡萄抗病毒性能，并不影响红酒产品质量的葡萄育种方法。 
具体是通过以下技术方案得以实现的： 
一种葡萄育种方法，采用BLUP选种值估算方法，并将PinotNoir基因组作为引物，引进葡萄品种的抗病基因段，进行性核心植物群构建，并采用插扦育苗技术进行推广应用；具体的是，包括以下步骤： 
(1)构建基础植物群并进行性状测定标记：选择金手指葡萄品种作为育种对象，并将其在基地中构建植物基础群，并对每一株金手指葡萄的生长性状以及结出果实的性状和果实的含糖量进行测定，并按顺序进行标号； 
(2)采集基因样：按常规方法采集每株葡萄的组织样，并提取样品基因，每葡萄的基因样要与其相关性状的标号一一对应； 
(3)引物引进并合成：将基因样合成包含目的基因中与葡萄抗病显著相关的SNP位点的特定引物； 
(4)模板PCR扩增引物：将2×TaqPCRMasterMix、ddH2O、引物、模板基因混合构建成PCR反应体系，其中2×TaqPCRMasterMix为5μL、ddH2O为3.4μL、引物为0.8μL、模板基因为0.8μL；混合均匀后，进行PCR扩增，获得扩增产物； 
(5)基因型判定与分型：将扩增产物在99℃下变性5min后，置于10％的聚丙烯酰胺凝胶上进行电泳，电泳完毕后，进行硝酸银染色拍照，并根据电泳结果直接判定每株基因型； 
(6)不同基因型株PCR产物的测序验证：对不同基因型葡萄株各5个50μL扩增体系，经琼脂糖凝胶检测，有目的条带后，进行基因纯化测序，并根据标号一一对应； 
(7)BLUP遗传评估：将每株性状进行标记，采用BLUP模型估计出每株的选种值，其模型如下： 
y＝Ζu+Qν+e 
其中：y为生长性状测量值向量；u为选种值随机向量，其均值为0，方差协方差矩阵为
ν是固定分子标记效应向量，e为误差向量，其均值为0，方差协方差矩阵为
Ζ、Q是相应的关联矩阵； 
随机向量u和误差向量e的数学期望和方差定义为： 
E u e = 0 0 Var u e = G , 0 0 , R , G = Aσ A 2 , σ e 2 = σ y 2 - σ A 2 = σ y 2 ( 1 - h 2 )
A为所有植物体亲缘系数矩阵，为每株选种值方差； 
(8)根据育种值亲近程度，构建核心植株群：选取选种值较近的葡萄株扦插至基地中进行家系建立，每个家系葡萄植株为30株；根据选种的目标，在家系中再度进行选种值评估，即步骤7的操作，选取出选种值相近的植株，杂交选种三世代后，获得核心植株群； 
(9)扦插育苗：在核心植株群体中，选取形状优良的葡萄植株作为扦插插枝，通过扦插育苗技术，使其在核心植株群体中推广应用。 
所述的PinotNoir基因组作为引物，是指黑皮诺基因组作为引物，具体是采用黑皮诺基因组中具有抗病性能的基因组作为引物。 
与现有技术相比，本发明的技术效果体现在： 
通过育种值估计模型的应用，使得葡萄的优良性状得到稳定的发展和延续，进一步的确保了葡萄品种的育种的形状可控性，并将BLUP遗传值评估方法从动物育种中，引进到了植物选种中；再通过引进抗病基因作为引物，并对引物进行扩增，改善了葡萄的抗病性能，同时通过采用黑皮诺基因组作为基因组引物，确保了研究结果的产品不会影响用葡萄作为原料酿造红酒的质量。 
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。 
实施例： 
以下以金手指品种作为选育对象，对BLUP遗传评估模型从动物 育种中引进到植物选种中，进一步的推广了BLUP遗传评估方法的应用。 
一种葡萄育种方法，采用BLUP选种值估算方法，并将PinotNoir基因组作为引物，引进葡萄品种的抗病基因段，进行性核心植物群构建，并采用插扦育苗技术进行推广应用；具体的是，包括以下步骤： 
(1)构建基础植物群并进行性状测定标记：选择金手指葡萄品种作为育种对象，并将其在基地中构建植物基础群，并对每一株金手指葡萄的生长性状以及结出果实的性状和果实的含糖量进行测定，并按顺序进行标号； 
(2)采集基因样：按常规方法采集每株葡萄的组织样，并提取样品基因，每葡萄的基因样要与其相关性状的标号一一对应； 
(3)引物引进并合成：将基因样合成包含目的基因中与葡萄抗病显著相关的SNP位点的特定引物； 
(4)模板PCR扩增引物：将2×TaqPCRMasterMix、ddH2O、引物、模板基因混合构建成PCR反应体系，其中2×TaqPCRMasterMix为5μL、ddH2O为3.4μL、引物为0.8μL、模板基因为0.8μL；混合均匀后，进行PCR扩增，获得扩增产物； 
(5)基因型判定与分型：将扩增产物在99℃下变性5min后，置于10％的聚丙烯酰胺凝胶上进行电泳，电泳完毕后，进行硝酸银染色拍照，并根据电泳结果直接判定每株基因型； 
(6)不同基因型株PCR产物的测序验证：对不同基因型葡萄株各5个50μL扩增体系，经琼脂糖凝胶检测，有目的条带后，进行基因纯化测序，并根据标号一一对应； 
(7)BLUP遗传评估：将每株性状进行标记，采用BLUP模型估计出每株的选种值，其模型如下： 
y＝Ζu+Qν+e 
其中：y为生长性状测量值向量；u为选种值随机向量，其均值为0，方差协方差矩阵为
ν是固定分子标记效应向量，e为误差向量，其均值为0，方差协方差矩阵为
Ζ、Q是相应的关联矩阵； 
随机向量u和误差向量e的数学期望和方差定义为： 
E u e = 0 0 Var u e = G , 0 0 , R , G = Aσ A 2 , σ e 2 = σ y 2 - σ A 2 = σ y 2 ( 1 - h 2 )
A为所有植物体亲缘系数矩阵，为每株选种值方差； 
(8)根据育种值亲近程度，构建核心植株群：选取选种值较近的葡萄株扦插至基地中进行家系建立，每个家系葡萄植株为30株；根据选种的目标，在家系中再度进行选种值的评估，即进行步骤7的操作，选取出选种值相近的植株，继续杂交选种三世代后，获得核心植株群； 
(9)扦插育苗：在核心植株群体中，选取形状优良的葡萄植株作为扦插插枝，通过扦插育苗技术，使其在核心植株群体中推广应用。 
在此有必要指出的是，以上实施例仅限于对本发明的技术效果做进一步的阐释，不能理解为对本发明的技术方案做进一步的限定，本领域技术人员在此基础上，作出的非实质性特征和显著进步的改进，均属于本发明的保护范畴。 

Claims (2)

1.一种葡萄育种方法，其特征在于：采用BLUP选种值估算方法，并将PinotNoir基因组作为引物，引进葡萄品种的抗病基因段，进行核心植物群构建，并采用插扦育苗技术进行推广应用；具体的是，包括以下步骤： 
(1)构建基础植物群并进行性状测定标记：选择金手指葡萄品种作为育种对象，并将其在基地中构建植物基础群，并对每一株金手指葡萄的生长性状以及结出果实的性状和果实的含糖量进行测定，并按顺序进行标号； 
(2)采集基因样：按常规方法采集每株葡萄的组织样，并提取样品基因，每葡萄的基因样要与其相关性状的标号一一对应； 
(3)引物引进并合成：将基因样合成包含目的基因中与葡萄抗病显著相关的SNP位点的特定引物； 
(4)模板PCR扩增引物：将2×TaqPCRMasterMix、ddH2O、引物、模板基因混合构建成PCR反应体系，其中2×TaqPCRMasterMix为5μL、ddH2O为3.4μL、引物为0.8μL、模板基因为0.8μL；混合均匀后，进行PCR扩增，获得扩增产物； 
(5)基因型判定与分型：将扩增产物在99℃下变性5min后，置于10％的聚丙烯酰胺凝胶上进行电泳，电泳完毕后，进行硝酸银染色拍照，并根据电泳结果直接判定每株基因型； 
(6)不同基因型株PCR产物的测序验证：对不同基因型葡萄株各5个50μL扩增体系，经琼脂糖凝胶检测，有目的条带后，进行基因纯化测序，并根据标号一一对应； 
(7)BLUP遗传评估：将每株性状进行标记，采用BLUP模型估计出每株的选种值，其模型如下： 
y＝Ζu+Qν+e 
其中：y为生长性状测量值向量；u为选种值随机向量，其均值为0，方差协方差矩阵为
ν是固定分子标记效应向量，e为误差向量，其均值为0，方差协方差矩阵为
Ζ、Q是相应的关联矩阵； 
随机向量u和误差向量e的数学期望和方差定义为： 
A为所有植物体亲缘系数矩阵，为每株选种值方差； 
(8)根据选种值亲近程度，构建核心植株群：选取选种值较近的葡萄株扦插至基地中进行家系建立，每个家系葡萄植株为30株；根据选种的目标，在家系中再度进行选种值评估步骤7的操作，选取出选种值相近的植株，杂交选种三世代后，获得核心植株群； 
(9)扦插育苗：在核心植株群体中，选取形状优良的葡萄植株作为扦插插枝，通过扦插育苗技术，使其在核心植株群体中推广应用。 
2.如权利要求1所述的葡萄育种方法，奇特在在于：所述的Pinot Noir基因组作为引物，是指黑皮诺基因组作为引物，具体是采用黑皮诺基因组中具有抗病性能的基因组作为引物。 
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CN108419548A (zh) * 2018-03-12 2018-08-21 凤阳九天生态农业科技有限公司 一种葡萄育苗方法

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