CN107988420A - 玉米雄性核不育基因ms39的分子标记及其应用 - Google Patents

玉米雄性核不育基因ms39的分子标记及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN107988420A
CN107988420A CN201810068464.4A CN201810068464A CN107988420A CN 107988420 A CN107988420 A CN 107988420A CN 201810068464 A CN201810068464 A CN 201810068464A CN 107988420 A CN107988420 A CN 107988420A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sterile
gene
corn
plant
primer
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
Application number
CN201810068464.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107988420B (zh
Inventor
曹墨菊
时子文
朱永卉
牛群凯
李川
易洪杨
杨聪
唐津
张鹏
刘孝伟
董博晓
魏桂
夏远燕
赵卓凡
关淑仙
牟碧涛
王靖文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Agricultural University
Original Assignee
Sichuan Agricultural University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Agricultural University filed Critical Sichuan Agricultural University
Priority to CN201810068464.4A priority Critical patent/CN107988420B/zh
Publication of CN107988420A publication Critical patent/CN107988420A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107988420B publication Critical patent/CN107988420B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6888—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
    • C12Q1/6895—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for plants, fungi or algae
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
    • A01H1/02—Methods or apparatus for hybridisation; Artificial pollination ; Fertility
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/13—Plant traits

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Botany (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)

Abstract

本发明公开了玉米雄性核不育基因ms39的分子标记，属于玉米分子标记辅助选择领域。该分子标记由SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列组成。本发明还公开了用于扩增该分子标记的引物。本发明分子标记与雄性核不育基因ms39连锁紧密，鉴定结果准确、可靠，为核不育基因ms39在育种中的应用提供了很好的工具；其次，用本发明分子标记鉴定方法简单，且可在苗期进行，能满足轮回选择等需要进行大量杂交的育种需要，降低人工成本，提高育种效率，对于扩大玉米育种的种质基础有极大促进作用。

Description

玉米雄性核不育基因ms39的分子标记及其应用
技术领域
本发明属于玉米分子标记领域，具体涉及一种玉米雄性核不育基因ms39的分子标记；还涉及该分子标记的用途。
背景技术
玉米是最早利用细胞质雄性不育系进行杂交制种的植物，但是1970年对T型不育细胞质专化性感染的小班病T小种的大爆发，给美国的玉米生产造成了毁灭性损失，因此，不得不放弃T型雄性不育细胞质在玉米三系杂交制种中的应用。基于同样的担忧，C型和S型不育细胞质的应用也受到限制。
与胞质不育基因相比，玉米核不育基因数量丰富，遗传背景来源广泛，育性遗传简单，且不存在胞质不育具有的病原菌小种专化性的问题，具有更好的应用前景。但是细胞核不育没有保持系，后代总是表现出1：1育性分离，因而限制了它在玉米制种中的应用。
虽然玉米核不育在玉米制种中难以应用，但是，在需要做大量杂交的轮回选择或多个杂交组合时，尤其在授粉高峰期需要做大量杂交、自交的情况下，应用核不育能减少工作量。大部分核不育由单隐性基因控制，应用核不育的关键是能在早期、如苗期将不育株鉴定出来。核不育株的早期鉴定主要有根据胚乳颜色和黄绿苗等进行鉴定方法，但是这些方法依赖人的经验，难以广泛应用。随着分子生物学技术的发展，利用分子标记可以实现对核不育基因的早期鉴定。
四川农业大学玉米研究所于1996年选送材料进行卫星搭载实验，从中获取的一份雄性不育突变体，该不育材料育性表现稳定，花粉败育彻底，为无花粉型雄性不育，呈现出由隐性单基因控制的核不育的遗传特点(曹墨菊等.四川农业大学学报.2000.18(2)：100-103)。之后，将核不育基因初步被定位在第3染色体长臂上mmc0071与umc2276之间，遗传距离分别为7.1cM与4.7cM(刘福霞等.遗传学报.2005.32(7)：753-757；李式昭等.高技术通讯.2007.17(8)：869-873；刘和洋，四川农业大学硕士学位论文.2013)。目前，对该隐性核不育基因还没有获得紧密连锁的分子标记，限制了其进一步的应用。
以杂交种为基础材料选育二环系是育种家们最常用的育种方法，具有育种周期短、育种速度快等优点，但是不可避免地会造成育种的种质基础越来越窄，难以育成突破性的品种，并且会因为品种的同质化面临生产上的风险。轮回选择是解决种质基础狭窄问题的有效方法，因为农艺性状等大多受数量基因控制，但是轮回选择方法存在育种周期长、杂交授粉工作量大、投入大等缺点，一般育种者很难从事或坚持。而利用隐性核不育可解决授粉工作量大的问题，但是隐性核不育需要自交一代、隐性基因纯合后是才能表现核不育，无形中增加了工作量。共显性的分子标记可以用于基因型的选择，且不受时间、环境的影响，如果能在早期如苗期用与隐性核不育基因紧密连锁的分子标记对不育株进行鉴定，那么就能实现隐性核不育在轮回选择育种中的应用。
发明内容
本发明目的在于提供玉米雄性核不育基因ms39的分子标记。
本发明另一目的在于提供用于扩增上述分子标记的PCR引物。
本发明第三目的在于提供用于鉴定玉米雄性核不育基因ms39的试剂盒。
本发明第四目的在于提供上述分子标记或PCR引物的用途。
本发明第五目的在于提供利用上述分子标记鉴定玉米雄性核不育基因ms39的方法。
本发明第六目的在于提供利用上述分子标记进行玉米轮回选择育种的方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了玉米雄性核不育基因ms39的分子标记，所述的分子标记由SEQ IDNO.1所示的核苷酸序列组成。
所述分子标记的大小为706bp。
所述的玉米雄性核不育基因ms39位于玉米第3染色体长臂上。
玉米雄性核不育基因ms39的来源：1996年四川农业大学玉米研究所将川单9号玉米种子进行空间诱变处理，从中发现一份雄性不育材料，研究发现该雄性不育性状受隐性单基因控制，本发明人将该基因命名为ms39。
上述分子标记在鉴定玉米雄性核不育基因ms39上的应用。
用于扩增上述分子标记的PCR引物，所述的引物由SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列组成；所述的PCR引物为：
nactf-F：5’-TACACATGCACGCCAACATT-3’(SEQ ID NO.2)；
nactf-R：5’-GCCAACAAGTAGGACAAGAAGT-3’(SEQ ID NO.3)。
上述PCR引物在鉴定玉米雄性核不育基因ms39上的应用。
用于鉴定玉米雄性核不育基因ms39的试剂盒，包括上述PCR引物。
上述试剂盒在鉴定玉米雄性核不育基因ms39上的应用。
利用上述分子标记鉴定玉米雄性核不育基因ms39的方法，以待测玉米材料的基因组DNA为模板，以上述SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列为引物进行PCR扩增，如果所得扩增产物仅为706bp的DNA片段，即为具有核不育基因ms39的不育材料。
本发明还提供了利用上述分子标记培育玉米核不育系的方法，以具有玉米雄性核不育基因ms39的不育材料为母本，以农艺性状优良的材料为父本杂交，通过回交、杂交或者组织培养的方法，选择具有上述分子标记、并且农艺性状符合育种目标的后代，即可育成带有核不育基因ms39的不育系。
本发明还提供了利用玉米雄性核不育基因ms39进行玉米轮回选择育种的方法，包括如下步骤：
(1)以带有核不育基因ms39的材料的不育株为母本，以符合育种目标的10～30个玉米材料为父本，分别进行人工杂交，分别收取不育株上的种子，得杂交F1代；
(2)按照组合种植F1代，然后以F1代为母本，以步骤(1)中的父本材料为父本分别进行回交，获得BC1F1代种子；
(3)按照组合种植BC1F1代群体，在苗期至抽穗期前剪取叶片，提取单株总DNA，并以单株总DNA为模板，以下述引物为引物进行PCR扩增，选取扩增产物大小仅为706bp的DNA分子的单株，即为不育株，挂牌标记；在开花散粉前，将不符合育种目标的可育植株拔除；收获所选不育株上的种子，然后等量混合，建立基础群体C0群体；所述的引物为：
nactf-F：5’-TACACATGCACGCCAACATT-3’(SEQ ID NO.2)；
nactf-R：5’-GCCAACAAGTAGGACAAGAAGT-3’(SEQ ID NO.3)；
(4)在隔离条件下种植C0群体10000-20000株，群体内自由授粉，收取农艺性状优良、抗病性好的不育株上的种子，等量混合，形成第一轮群体C1；
(5)重复步骤(4)2-5次，得群体C3-C6；
(6)在步骤(5)所得群体中选择符合育种目标的可育单株，并利用步骤(3)所述方法进行PCR扩增，选取扩增产物的带型仅为512bp或带型为512bp和706bp两条带型的可育单株；所选单株进行系谱法育种程序，按照育种目标进行选择，培育出新品种。
上述轮回选择育种的方法步骤(6)中所得不育株，可以按照步骤(4)所述的方法继续进行轮回选择程序；或以群体里所得不育株为基础材料，随时添加新的材料，再继续进行轮回选择。
上述轮回选择育种的方法步骤(1)中所述的带有隐性核不育基因ms39的材料是指带有隐性核不育基因ms39的高世代的姊妹交材料。四川农业大学玉米研究所于1996年选送材料进行卫星搭载实验，从中获取一份雄性不育突变体，该不育性状受单隐性核基因控制，发明人将该基因命名为ms39。发明人通过姊妹交的形式保持该核不育材料。
上述轮回选择育种的方法步骤(1)中所述的玉米材料是指自交系、常规品种或杂交种等。
上述轮回选择育种的方法步骤(4)中所述的种植的群体大小可以为10000～15000株。
上述轮回选择育种的方法步骤(6)中所述的新的品种是自交系。
上述轮回选择育种的方法中所述的育种目标是本领域技术人员熟知的概念，主要是指农艺性状、品质、抗性性状或适应性等性状优良，具体侧重哪些性状，要根据群体的具体情况而定。
上述轮回选择育种的方法中所述的在隔离条件下是指群体的种植需要采取适当的隔离措施，以避免来自非本群体的花粉串粉。
上述轮回选择育种的方法步骤(6)中所述的系谱法育种程序属于本领域技术人员公知的常识。
本发明具有的优点和有益效果为：(1)本发明分子标记与雄性核不育基因ms39连锁紧密，鉴定结果准确、可靠，为核不育基因ms39在育种中的应用提供了很好的工具；(2)用本发明分子标记对带有雄性核不育基因ms39的材料鉴定方法简单，且可在苗期进行，能满足需要进行大量杂交的轮回选择等育种方法的需要，大大降低人工成本，提高育种效率，对于扩大玉米育种的种质基础有极大促进作用；(3)本发明分子标记还对克隆核不育基因ms39有重要意义。
附图说明
图1为玉米雄性核不育基因ms39与本发明分子标记在染色体上的相对位置及候选基因示意图。
图2为利用本发明分子标记检测不育材料与可育材料的电泳图谱；其中1、2、6和9为不育株；3、8和10为可育株；4、5、7、11和12为带型杂合的可育株。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。
以下实施例中所涉及的材料与方法，如无特别说明的，则均为常规材料与方法。
实施例1玉米隐性核不育基因ms39的基因定位
(1)作图群体的构建
本试验中所用的玉米雄性不育材料来源：1996年四川农业大学玉米研究所选送材料进行卫星搭载试验，从中获取一份雄性不育突变体，研究发现该不育性状由单隐性核基因控制，发明人将该基因命名为ms39。
以上述雄性不育突变体的高世代姊妹交中的不育单株作为母本、以自交系Mo17为父本杂交，得F1代；F1代自交得到F2代，种植F2代，得到性状分离群体，鉴定F2代分离群体不育株，并剪取不育株新鲜叶片提取DNA，用于基因的定位。具体构建过程如下：
2011年6月在成都，以自交系Mo17为父本给高世代姊妹交的ms39材料中的不育株授粉，得F1代。
2011年12月在云南种植F1代，并进行自交，获得F2代种子。
2013年6月在成都种植F2代群体，选不育单株，提取基因组DNA，用于基因定位。
2014年6月在成都扩大种植F2代群体，提取不育单株基因组DNA,用于精细定位。
上述玉米叶片基因组DNA采用CTAB法提取(以下同)。
(2)多态性引物筛选
根据前期将核不育基因ms39定位于第3染色体的初定位结果，均匀地选取第3染色体上153对SSR引物、36对InDel引物，对F2代中的10株可育单株及10株不育单株进行多态性引物筛选。
上述多态性引物筛选中PCR的反应体系为：TIANGEN的Taq DNA Polymerase，10×Taq Buffer 2.4ul，2.5mM dNTP Mixture 0.8ul，10uM的正向反向引物各0.2ul，2.5U/ulDNA Polymerase 0.2ul，模板DNA 80ng，补ddH20至15ul(以下同)
PCR的反应条件为：预变性95℃5min；变性95℃30s，退火67℃30s，延伸72℃30s，循环10次，每次退火温度降低1℃；变性95℃30s，退火57℃30s，延伸72℃30s，共循环35次；充分延伸72℃5min(以下同)。最后4℃保存。
结果在可育单株及不育单株之间共筛选到多态性的引物包括7对SSR引物和3对InDel引物。
(3)定位群体确定
用步骤(2)中所选的多态性标记对700株不育单株进行多态性分析。用来自F2群体的700株不育单株对ms39基因进行初定位结果验证；用来自F2群体的1073株不育单株对ms39基因进行精细定位；首先提取不育单株、部分可育单株及相应亲本的基因组DNA，然后进行PCR扩增。
(4)连锁分析
根据遗传连锁分析，统计不育性状及多态性标记出现带型偏分离现象，即大部分带型与不育亲本带型相同，另外少部分是杂合带型，确定标记与不育基因是否存在连锁关系，将ms39不育基因定位到第3染色体某一个区间内。
(5)ms39基因的初定位验证
PCR产物经过聚丙烯酰胺凝胶电泳之后，读取条带进行基因的连锁分析，通过对第3染色体上153对SSR引物的群体连锁分析发现，ms39基因定位于第3染色体Bin 3.08的SSR标记mmc0251附近，然后选取附近34对InDel标记再进行群体连锁分析，发现IDP472及IDP7159在该群体中出现带型偏分离现象，即大部分带型与不育亲本ms39基因的带型相同，另外少部分是杂合带型，这表明ms39基因与IDP472及IDP7159之间可能存在连锁关系，同时根据IDP472及IDP7159之间杂合带型完全不同，可以将ms39基因定位于IDP472及IDP7159之间。
(6)ms39基因的精细定位
为进一步精细定位ms39基因，首先进一步扩大定位群体到1073株不育单株。根据已测序的B73序列作为参考基因组，开发定位标记IDP472及IDP7159之间的SSR标记，共计50对SSR标记，通过多态性标记筛选发现，5个距离目标基因更近的标记在不育单株及可育单株具有多态性，分别是M7、M8、M30、M40、M43(见图1A)；通过多态性标记对1073株不育单株进行群体连锁分析发现：F2分离群体中的1073株不育单株中，在M7及M8处有1071个不育单株与不育亲本带型一致，即分别具有2个相同的交换单株；在标记M30处有1065个不育单株与不育亲本带型一致，并且有8个不同于M7及M8的单株发生交换(见图1A)；在标记M40及M43处有1040个不育单株与不育带型一致，有31个交换单株，其中包含M30的8株交换单株，而不同于M7及M8交换的2个交换单株；由于M7、M8之间的物理距离相差只有20bp，所以可将其作为一个分子标记。遗传分析结果表明，ms39基因位于标记M8及标记M30之间(见图1A)；根据玉米基因组数据库(https://www.maizegdb.org)。标记M8位于第3染色体213，526，658bp附近，标记M30位于第3染色体213，879，427bp附近，两个标记之间的物理距离约为352Kb(见图1A)，共包含12个候选基因(见图1B)。
实施例2玉米隐性核不育基因ms39的分子标记引物设计与筛选
(一)试验方法
(1)引物设计
根据实施例1精细定位的结果，将核不育基因定位在标记M8与M30之间，物理距离约为352Kb，然后对该区域部分基因在不育突变体与可育株之间进行克隆测序分析，发现了一些差异位点(SNP与插入缺失位点)，根据这些差异位点设计5对引物(见表1)。
表1设计的具体引物
引物名称 正向引物序列(5’-3’) 反向引物序列(5’-3’)
引物1 TCTGGCTTGGATTATTTGTCCT CTGATTGACATGAAATCGCCTG
引物2 GCAGAGAACACGTCCCTT GCTGATTGACATGAAATCGC
引物3 GCCAAATGTTCTTGTCACAC ATAATCTGTGAAGGCAAGAAA
引物4 GTCGTCTCCAAGGTGTTCT ATGCCTGCCTCCTTCAAC
引物5 TACACATGCACGCCAACATT GCCAACAAGTAGGACAAGAAGT
(2)用设计的引物进行PCR扩增
以实施例1中F2分离群体部分不育株与可育株的DNA为模板，分别以表1中的5对引物为引物进行PCR扩增。PCR的反应体系为：TIANGEN的Taq DNA Polymerase，10×TaqBuffer 2.4ul，2.5mM dNTP Mixture 0.8ul，10uM的正向反向引物各0.2ul，2.5U/ul DNAPolymerase 0.2ul，模板DNA 80ng，补ddH20至15ul；PCR的反应条件为：预变性95℃5min；变性95℃30s，退火67℃30s，延伸72℃30s，循环10次，每次退火温度降低1℃；变性95℃30s，退火57℃30s，延伸72℃30s，循环35次；充分延伸72℃5min。最后4℃保存。
结果(见图2)只有引物5在不育单株中仅扩增出一条706bp的带，在可育材料中只能扩增出一条512bp(见SEQ ID NO.4)的带，或者同时扩增出一条706bp的带和一条512bp的带，说明用引物5扩增所得DNA片段与育性基因连锁紧密，且为共显性，可作为核不育基因ms39的分子标记。将引物5命名为nactf。
实施例3本发明玉米隐性核不育基因ms39的分子标记验证试验
(一)试验方法
(1)群体构建
以核不育材料ms39为母本，以自交系Mo17为父本，杂交得F1，再自交得F2，以自交系Mo17为轮回亲本与不育株回交、自交，最终得到(ms39×Mo17)BC4F2分离群体。
(2)在苗期对分离群体的育性基因型进行鉴定
在苗期，(ms39×Mo17)BC4F2分离群体的单株取5g左右新鲜玉米叶片，采用CTAB法提取基因组DNA。以提取基因组DNA为模板，以nactf为引物进行PCR扩增；根据扩增产物结果对单株进行标记。其中所述的引物nactf为：
nactf-F：5’-TACACATGCACGCCAACATT-3’(SEQ ID NO.2)；
nactf-R：5’-GCCAACAAGTAGGACAAGAAGT-3’(SEQ ID NO.3)。
PCR的反应体系为：TIANGEN的Taq DNA Polymerase，10×Taq Buffer 2.4ul，2.5mM dNTP Mixture 0.8ul，10uM的正向反向引物各0.2ul，2.5U/ul DNA Polymerase0.2ul，模板DNA 80ng，补ddH20至15ul；PCR的反应条件为：预变性95℃5min；变性95℃30s，退火67℃30s，延伸72℃30s，循环10次，每次退火温度降低1℃；变性95℃30s，退火57℃30s，延伸72℃30s，循环35次；充分延伸72℃5min。最后4℃保存。
(3)育性田间调查：在散粉期，对(ms39×Mo17)BC4F2分离群体的每一个单株进行育性调查。
(4)分离群体中部分可育单株的基因型鉴定：从(ms39×Mo17)BC4F2分离群体中各选择5株引物nactf检测为杂合与纯合可育带型的单株进行自交，观察其后代育性分离情况。
结果(1)对分离群体1286株单株的检测结果中，有320个单株只能扩增出一条706bp的带；634个单株同时扩增出一条706bp的带和一条512bp的带；332个单株只能扩增出一条512bp的带。田间育性调查发现只能扩增出一条706bp带的320个单株均为不育株，其它单株均为可育株。(2)检测为杂合可育带型的5株单株后代均表现出育性分离；检测为纯合可育带型的5株单株后代均为可育株，没有育性分离。上述结果说明本发明分子标记与核不育基因ms39紧密连锁，用本发明分子标记鉴定单株ms39材料的育性基因型准确、可靠，可以作为核不育基因ms39的分子标记。
序列表
<110> 四川农业大学
<120> 玉米雄性核不育基因ms39的分子标记及其应用
<130> 2018S1144INH
<141> 2018-01-24
<160> 4
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 706
<212> DNA
<213> Zea mays
<400> 1
tacacatgca cgccaacatt ttaaactgct gcctgccttt ccttctcgct tatgcatgcg 60
tacgtgtata ttatttgatt atatatatat atatatattg gtagttgcac attgcatgct 120
tgcattacat catcatttca tcagtatcaa aagcgtttgc tgcaaactat atctccgggc 180
cgtctccctg gccaaaaaga aaagaaaaga aaagcaaacg agacgatcca tctatctcgc 240
tcttcaaatt tagaccaatc gacgacgaag acagataggt agatggatcc gtcacggaag 300
aaccttcatg agctatttat tatcacacat taattattgg ttgttctttt aaaattttcc 360
aaaccacata tatatataaa tttaattttg gcgttagagc aaagatcatt cgttacgcag 420
ccgtttatta ggccctgttc caatctcgcg agataaactt tagcagcttt ttttagctac 480
ttttagccat ttgtaatcta aacaggagag ctaatggtgg taatttaaac taaactatag 540
cacttcaatt catatagcta aaatctagca ggaagctaaa gtttatcccg tgatattgaa 600
acggggtctt aatcagtgct tttttctttc tttgcttttg agcgggatac cgtataaaca 660
tcgataaagg gtgccttcga agtaacttct tgtcctactt gttggc 706
<210> 2
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(20)
<223> 用于扩增ms39的分子标记的上游引物
<400> 2
tacacatgca cgccaacatt 20
<210> 3
<211> 22
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(22)
<223> 用于扩增ms39的分子标记的下游引物
<400> 3
gccaacaagt aggacaagaa gt 22
<210> 4
<211> 512
<212> DNA
<213> Zea mays
<400> 4
tacacatgca cgccaacatt ttaaactgct gcctgtctgc ctaccttctg gcttatgcat 60
gcgtacgtgt atatttgatt atatatatcg gtagttgcac attgcatgct tgcattacaa 120
catcatttca tcagtatcaa aagcgtttgc tgcaaactat acatctccgg ccccatctcc 180
ctgcccaaaa agaaacgaaa agaaaagcaa acgagacgat ccacatctat ctcgctcttc 240
agatttagac caatcgtcga cgaagacaga tagatagatc cgtcacggaa gaaccttcat 300
gagctattta ttatcacaca ttaattattg attgttcttt taaaattttc caaaccaaat 360
atatataaat ttaattttgg cgttagagca aagatcattc gttacgcagc cgtttattaa 420
tcagtgcttt tctttatttg cttttgagcg ggataccgta taaacatcga taaagggtgc 480
cttcgaagta acttcttgtc ctacttgttg gc 512

Claims (10)

1.玉米雄性核不育基因ms39的分子标记，其特征在于所述的分子标记由SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列组成。
2.权利要求1所述的分子标记在鉴定玉米雄性核不育基因ms39上的应用。
3.用于扩增权利要求1所述的分子标记的PCR引物，其特征在于所述的引物由SEQ IDNO.2和SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列组成；所述的PCR引物为：
nactf-F：5’-TACACATGCACGCCAACATT-3’(SEQ ID NO.2)；
nactf-R：5’-GCCAACAAGTAGGACAAGAAGT-3’(SEQ ID NO.3)。
4.权利要求3所述的PCR引物在鉴定玉米雄性核不育基因ms39上的应用。
5.用于鉴定玉米雄性核不育基因ms39的试剂盒，其特征在于包括权利要求3所述的PCR引物。
6.权利要求5所述的试剂盒在鉴定玉米雄性核不育基因ms39上的应用。
7.利用权利要求1所述的分子标记鉴定玉米雄性核不育基因ms39的方法，其特征在于以待测玉米材料的基因组DNA为模板，以权利要求2所述的SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列为引物进行PCR扩增，如果所得扩增产物仅为706bp的DNA片段，即为具有核不育基因ms39的不育材料。
8.利用权利要求1所述的分子标记培育玉米核不育系的方法，其特征在于以具有玉米雄性核不育基因ms39的不育材料为母本，以农艺性状优良的材料为父本杂交，通过回交、杂交或者组织培养的方法，选择具有上述分子标记、并且农艺性状符合育种目标的后代，即可育成带有核不育基因ms39的不育系。
9.利用玉米雄性核不育基因ms39进行玉米轮回选择育种的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)以带有核不育基因ms39的材料的不育株为母本，以符合育种目标的10～30个玉米材料为父本，分别进行人工杂交，分别收取不育株上的种子，得杂交F1代；
(2)按照组合种植F1代，然后以F1代为母本，以步骤(1)中的父本材料为父本分别进行回交，获得BC1F1代种子；
(3)按照组合种植BC1F1代群体，在苗期至抽穗期前剪取叶片，提取单株总DNA，并以单株总DNA为模板，以下述引物为引物进行PCR扩增，选取扩增产物大小仅为706bp的DNA分子的单株，即为不育株，挂牌标记；在开花散粉前，将不符合育种目标的可育植株拔除；收获所选不育株上的种子，然后等量混合，建立基础群体C0群体；所述的引物为：
nactf-F：5’-TACACATGCACGCCAACATT-3’(SEQ ID NO.2)；
nactf-R：5’-GCCAACAAGTAGGACAAGAAGT-3’(SEQ ID NO.3)；
(4)在隔离条件下种植C0群体10000-20000株，群体内自由授粉，收取农艺性状优良、抗病性好的不育株上的种子，等量混合，形成第一轮群体C1；
(5)重复步骤(4)2-5次，得群体C3-C6；
(6)在步骤(5)所得群体中选择符合育种目标的可育单株，并利用步骤(3)所述方法进行PCR扩增，选取扩增产物的带型仅为512bp或带型为512bp和706bp两条带型的可育单株；所选单株进行系谱法育种程序，按照育种目标进行选择，培育出新品种。
10.根据权利要求9所述的轮回选择育种的方法，其特征在于步骤(6)中所得不育株，按照步骤(4)所述的方法继续进行轮回选择程序；或以群体里所得不育株为基础材料，随时添加新的材料，再继续进行轮回选择。
CN201810068464.4A 2018-01-24 2018-01-24 玉米雄性核不育基因ms39的分子标记及其应用 Active CN107988420B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810068464.4A CN107988420B (zh) 2018-01-24 2018-01-24 玉米雄性核不育基因ms39的分子标记及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810068464.4A CN107988420B (zh) 2018-01-24 2018-01-24 玉米雄性核不育基因ms39的分子标记及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107988420A true CN107988420A (zh) 2018-05-04
CN107988420B CN107988420B (zh) 2021-02-02

Family

ID=62039770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810068464.4A Active CN107988420B (zh) 2018-01-24 2018-01-24 玉米雄性核不育基因ms39的分子标记及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107988420B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108588273A (zh) * 2018-08-02 2018-09-28 北京科技大学 玉米隐性核雄性不育突变基因ms30的功能标记及其应用
CN108950046A (zh) * 2018-08-02 2018-12-07 北京科技大学 玉米隐性核雄性不育突变基因ms1的功能标记及其应用
CN108998557A (zh) * 2018-08-29 2018-12-14 北京科技大学 玉米隐性核雄性不育突变基因ms7的功能标记及其应用
CN109161608A (zh) * 2018-08-29 2019-01-08 北京科技大学 玉米隐性核雄性不育突变基因ms33的功能标记及其应用
CN109852590A (zh) * 2018-12-13 2019-06-07 海南波莲水稻基因科技有限公司 玉米ipe1突变体及其检测方法与应用
CN116790805A (zh) * 2023-08-07 2023-09-22 四川农业大学 与玉米雄花颖壳闭合突变性状连锁的分子标记及应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107236810A (zh) * 2017-07-04 2017-10-10 河南省农业科学院 玉米雄性核不育基因、其分子标记及应用

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107236810A (zh) * 2017-07-04 2017-10-10 河南省农业科学院 玉米雄性核不育基因、其分子标记及应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YONGZHONG WU 等: "Development of a novel recessive genetic male sterility system for hybrid seed production in maize and other cross-pollinating crops", 《PLANT BIOTECHNOLOGY JOURNAL》 *
刘福霞 等: "用微卫星标记定位太空诱变玉米核不育基因", 《遗传学报》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108588273A (zh) * 2018-08-02 2018-09-28 北京科技大学 玉米隐性核雄性不育突变基因ms30的功能标记及其应用
CN108950046A (zh) * 2018-08-02 2018-12-07 北京科技大学 玉米隐性核雄性不育突变基因ms1的功能标记及其应用
CN108588273B (zh) * 2018-08-02 2020-10-13 北京科技大学 玉米隐性核雄性不育突变基因ms30的功能标记及其应用
CN108998557A (zh) * 2018-08-29 2018-12-14 北京科技大学 玉米隐性核雄性不育突变基因ms7的功能标记及其应用
CN109161608A (zh) * 2018-08-29 2019-01-08 北京科技大学 玉米隐性核雄性不育突变基因ms33的功能标记及其应用
CN109161608B (zh) * 2018-08-29 2022-07-08 北京科技大学 玉米隐性核雄性不育突变基因ms33的功能标记及其应用
CN109852590A (zh) * 2018-12-13 2019-06-07 海南波莲水稻基因科技有限公司 玉米ipe1突变体及其检测方法与应用
CN116790805A (zh) * 2023-08-07 2023-09-22 四川农业大学 与玉米雄花颖壳闭合突变性状连锁的分子标记及应用
CN116790805B (zh) * 2023-08-07 2023-12-12 四川农业大学 与玉米雄花颖壳闭合突变性状连锁的分子标记及应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN107988420B (zh) 2021-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107988420A (zh) 玉米雄性核不育基因ms39的分子标记及其应用
US11032986B2 (en) Methods of creating drought tolerant corn plants using markers linked to cold shock domain-containing proteins and compositions thereof
CN105256031B (zh) 利用高通量分子标记转育甜瓜雌性系的方法及其专用引物
CN105543222B (zh) 大豆百粒重主效QTL的分子标记InDeL_33及其应用
CN106868135A (zh) 一种鉴定大豆雄性不育系的引物及其方法
US11028453B2 (en) QTLs associated with and methods for identifying lodging resistance in soybean
CN107937397A (zh) 与番茄雄性不育基因紧密连锁的snp分子标记及其获得方法和应用
BR112020006195A2 (pt) plantas de maís com melhor resistência a doenças
US9161501B2 (en) Genetic markers for Orobanche resistance in sunflower
CN109006456B (zh) 一种甜椒核雄性不育两用系的选育方法
CN107937569B (zh) 一种用于刺参生长性状辅助选择育种的分子标记及其应用
CN108588273A (zh) 玉米隐性核雄性不育突变基因ms30的功能标记及其应用
CN113278723B (zh) 合成芥菜中导入的白菜基因组片段或遗传多样性分析的组合物及应用
CN113122653B (zh) 调控水稻糙米率的主效qtl及分子标记与应用
CN108148920A (zh) 辣椒细胞核雄性不育相关基因的功能型分子标记及其应用
CN111004857B (zh) 大豆分枝数主效qtl位点的分子标记引物及其应用
Kamaran et al. ASSESSMENT OF MORPHOLOGICAL AND MOLECULAR MARKER BASED GENETIC DIVERSITY AMONG ADVANCED UPLAND COTTON GENOTYPES.
CN114369674B (zh) 一种与印度南瓜短蔓基因CmDw-1连锁的SNP标记及其引物、试剂盒与应用
CN112251525B (zh) 一种与油菜显性细胞核不育相关的基因辅助育种的分子标记及其应用
CN111961127B (zh) 一种与绿豆幼茎色紧密连锁的分子标记及应用
CN113151552B (zh) 一种与小麦抗条锈病基因YrZY1095连锁的分子标记及其应用
CN109777885B (zh) 水稻硬秆高产基因分子标记及应用
CN108866235B (zh) 一种鉴定或辅助鉴定大白菜杂交亲和性的InDel分子标记及其应用
CN106191255A (zh) 一种提高玉米单倍体雄穗育性恢复能力的方法及其专用引物
KAMAU IDENTIFICATION OF NEW MOLECULAR MARKERS FOR DIVERSITY ANALYSIS AND BREEDING FOR EARLY MATURITY AND DETERMINATE LABLAB (LABLAB PURPUREUS) VARIETIES

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant