CN110628929A - 小白冬麦抗白粉病基因的共显性ssr标记及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及植物分子遗传学和小麦种质创新技术领域,一种与小白冬麦抗白粉病基因紧密连锁的共显性染色体7BL的SSR标记引物,这两个标记命名为7BLSSR40和7BLSSR49,该分子标记重复性好、分辨力高;所述的SSR标记引物的应用,以小白冬麦、Chancellor及其F2群体为对象,利用标记7BLSSR40和7BLSSR49上游及下游引物,PCR扩增小麦植株基因组DNA,当出现7BLSSR40标记的341bp的带型时,或者出现7BLSSR49标记的379bp的带型时,则表示该植株中小麦白粉病的抗性基因mlxbd存在,该应用方法灵敏度高、准确率高,可规模检测,有效地提高了育种效率。
Description
技术领域
本发明属于植物分子遗传学和小麦种质创新技术领域,具体涉及一种与小麦白粉病抗病基因mlxbd紧密连锁的共显性SSR标记及其应用。
背景技术
小麦是全世界重要的粮食作物之一,在人们的生活中占据着不可替代的地位。随着膳食结构的变化与提升,对小麦品质的要求也越来越高。由小麦条锈菌(Pucciniastriiformis) 引起的条锈病、禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)引起的赤霉病以及布氏白粉菌(Blumeriagraminis f.sp.tritici)引起的白粉病等小麦病害会严重影响小麦的品质和产量 (李振岐.北京:中国农业出版社,2002:164-173),而其中白粉病是危害性最强的病害之一。随着小麦高产品种的推广,水肥条件的改善及主栽区中小麦白粉病抗原单一等因素,导致白粉病的危害面积及程度一直居高不下(Zhuang等.Wheat InformationService, 1993,1-15;Bennett等.Plant Pathology,1984,33:279-300)。由于致病菌变异速度快且相互杂交产生新的致病菌(Menardo等.Nature Genetics,2016,48:201-205),以及大面积推广抗性单一的品种,定向选择病原菌导致品种抗性极易丧失。因此,有效和持久的抗性基因资源是育成抗病品种所必需的。选择和配置多基因聚合的抗病品种是最经济,有效且环境友好的控制病害方法(Line等.Plant Disease,1995,79:1254-1255)。
随着分子标记的快速发展,非整倍体分析法已逐渐被分子标记所取代。分子标记能够辅助定位已知基因或新基因,并可用于连锁基因的鉴定。DNA标记在不同品种间序列不同,从而造成核酸的多态性。利用这种方法,可以快速鉴定出具体的抗性基因,用于抗病基因的转移和累加,达到持久抗性(Landjeva等.Euphytica,2007,156:271-296)。
SSR又叫微卫星,是指基因组中简单串联重复组成的核苷酸的序列,普遍存在于真核生物的基因组的不同位置,分布均匀。在小麦Graingene数据库中上万个SSR被利用(Somer等.Theoretical andApplied Genetics,2004,109:1105-1114;Gupta等.Theoretical andApplied Genetics,2002,105:413-422;Song等.TheoreticalandApplied Genetics, 2002,104:286-293;Stephenson等.Theoretical andAppliedGenetics,1998,97:946-949)。此外,从表达序列标签(EST,Expressed Sequence Tag)中开发了许多EST-SSR标记(Gao 等.Theoretical andApplied Genetics,2004,108:1392-1400;Eujayl等.Theoretical and Applied Genetics,2002,104:399-407;Gadaleta等.Theoretical andApplied Genetics, 2009,118:1015-1025;Peng等.Functional&Integrative Genomics,2005,5:80-96;Yu 等.Genome,2004,47:805-808)。又因其引物设计简单,重复性好,使得大多数小麦抗白粉病基因利用SSR标记进行定位。
分子标记辅助选择(Marker-assisted selection,MAS)育种可以有效提高传统育种选择的偏差率,而Francia等(2005)研究表明,MAS育种的成败与分子标记和目标基因的关联度及性状遗传背景的稳定性等密切相关。由于质量性状存在显隐性,有时无法通过表型来识别分离世代植株的基因型(纯合或杂合),利用Michelmore等(1991)提出的分离群体分组分析法(Bulked segregant analysis,BSA)是进行质量性状选择的有效方法。
将MAS应用于基因累加和选择已取得一些实质性进展。在抗白粉病基因的育种中,同一品种聚合多个主效抗性基因,避免单个主效基因对生理小种变异的丧失,可以有效提高抗白粉病的持久性。Song等(2009)开发一个EST-SSR标记,能同对Pm12+Pm21 基因聚合体植株进行标记辅助选择并获得聚合植株。董建力等(2007)利用STS标记和 SCAR标记筛选到基因Pm4b、Pm13和Pm21聚合的抗病植株。高安礼等(2005)利用与小麦抗白粉病基Pm2、Pm4a和Pm21紧密连锁的分子标记,得到聚合3个抗病基因的抗病植株,以及两个基因聚合体。张增艳等(2002)对含有抗白粉病基因Pm4b、Pm13和 Pm21的小麦品系配制杂交组合,借助特异标记,在短时间内聚合到抗病植株。Li等(2009) 发现来自野生二粒小麦附加系IW2的抗白粉病基因Pm41,呈显性单基因遗传,通过回交和标记辅助选择技术将其转入到普通小麦中。在已定位的Pm基因中,大部分都有与之紧密连锁的分子标记,并且一些已被应用到MAS中,对培育抗性优异的小麦品种提供良好的理论基础。因此,小麦抗白粉病基因的不断发掘定位和分子标记的不断开发,极大地促进育种进程。
小麦抗病育种中开展抗病基因聚合,小麦生产中进行抗病基因布局是抵抗多个毒力小种的有效方法,突破小种变异的屏障,防控病害的流行与蔓延。吸取前人研究的宝贵经验,结合高通量测序技术和参考基因组信息,开展抗病基因精细定位,将为抗病分子育种提供优异基因资源和实用的分子标记。
发明内容
本发明的目的之一在于针对上述研究背景,以高抗白粉病小麦品种小白冬麦为抗病材料筛选,用于小白冬麦抗白粉病基因mlxbd辅助选择育种,提供一种重复性好,分辨力高的与小白冬麦抗白粉病基因紧密连锁的共显性SSR标记引物;
另一个目的在于提供一种能够克服常规遗传育种周期长等缺点,灵敏度高、准确率高,高通量检测、有效提高工作效率,简便实用的小白冬麦抗白粉病基因紧密连锁的共显性 SSR标记引物的应用。
本发明所采取的技术方案是:一种与小白冬麦抗白粉病基因紧密连锁的共显性染色体 7BL的SSR标记引物,其特征在于这两个标记是与小白冬麦白粉病抗性基因紧密连锁的染色体7BL的SSR标记,命名为7BLSSR40和7BLSSR49,标记与小白冬麦抗白粉病基因mlxbd的遗传距离分别为0.6cM和0.4cM,引物序列如下:
标记7BLSSR40的上游引物的核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO:1所示;
标记7BLSSR40的下游引物的核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO:2所示;
标记7BLSSR49的上游引物的核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO:3所示;
标记7BLSSR49的下游引物的核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO:4所示。
一种如上所述的与小白冬麦抗白粉病基因紧密连锁的共显性染色体7BL的SSR标记引物的应用,其特征在于:以小白冬麦、Chancellor及其F2群体为对象,利用所述的SSR标记7BLSSR40和7BLSSR49的上游及下游引物,PCR扩增小麦植株基因组DNA,当出现7BLSSR40标记的341bp的带型时,则表示该植株中小麦白粉病的抗性基因mlxbd存在,能够在抗病育种中辅助选择含小白冬麦抗白粉病基因mlxbd的单株,用于小白冬麦抗白粉病基因mlxbd转移与累加;或者当出现7BLSSR49标记的379bp的带型时,则表示该植株中小麦白粉病的抗性基因mlxbd存在,能够在抗病育种中辅助选择含小白冬麦抗白粉病基因mlxbd的单株,用于小白冬麦抗白粉病基因mlxbd转移与累加。
作为优选,所述的共显性染色体7BL的SSR标记引物的应用中,将所述的分子标记用于SSR标记筛选时的反应程序为:
(1)PCR反应体系为:总体积20μL,含10×Tag Buffer(Mg2+)2.0μL、2.5mM dNTP 1.6μL、10μm/μL上游引物和下游引物各1.0μL、1U Taq DNA聚合酶0.2μL、 100-300ng/μL基因组DNA 2.0μL,去离子水12.2μL;
(2)扩增程序为:94℃预变性3min;94℃变性30s,7BLSSR40在54℃或7BLSSR49 在55℃复性30s,72℃延伸45s,32个循环;72℃延伸10min,4℃保存;
(3)电泳为8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,将3μL PCR产物和2μL上样缓冲液混合点样,35.2W恒定功率电泳2h,其中电压为160V,电流为220mA,经硝酸银染色后进行带型统计。
作为优选,所述的共显性染色体7BL的SSR标记引物的应用中,所述的8%非变性聚丙烯酰胺凝胶,由丙烯酰胺:甲叉丙烯酰胺=37.5:1、过硫酸铵、TEMED组成;所述的上样缓冲液含100mM EDTA,10mM Tris-HCL,5%聚蔗糖400,0.25%溴酚兰,0.25%二甲苯青。
本发明涉及一种植物分子遗传学和小麦种质创新技术领域与小白冬麦抗白粉病基因紧密连锁的共显性SSR标记及其应用。以抗病小麦小白冬麦与感病小麦Chancellor(CC) 杂交获得F2分离群体,为了开发与小白冬麦抗病基因更为紧密连锁的新的分子标记,用中国春小麦7BL基因组序列开发出两个SSR标记,命名为7BLSSR40和7BLSSR49,与其抗性基因mlxbd的遗传距离分别为0.6cM和0.4cM。这两个分子标记为小麦抗白粉病基因mlxbd的辅助选择育种提供了一条很好的途径,可以将选择提前到小麦生长苗期进行,既可以免除大量费时费力的抗病性鉴定工作,又可以对育种材料进行早代选择,并可以对目标基因进行精准的逐代跟踪,为抗病基因mlxbd鉴定、转移及抗白粉病小麦新品种选育奠定基础。
本发明的有益效果:
白粉病是影响小麦生产的一种严重病害,本发明利用分子标记方法开发出2个新的与白粉病抗性基因紧密连锁的SSR标记,在小麦育种实践和抗病理论研究上都有很重要的价值。其优点具体归纳为以下3点:
(1)本发明中与小麦抗白粉病基因mlxbd紧密连锁的SSR标记,是在对小麦地方品种小白冬麦及其杂交后代单株中获得的新标记,而且稳定存在,可以用于小白冬麦杂交后代抗病植株的鉴定和辅助选择育种。
(2)本发明所述的共显性SSR标记具有稳定、可靠、简便、快捷和低成本的特点。
(3)本发明筛选出与基因mlxbd紧密连锁的分子标记,能够用于小麦抗白粉病基因mlxbd的分子标记辅助选择育种,为基因mlxbd和其他抗性基因聚合提供一种新的途径。同时为克隆小麦抗白粉病基因mlxbd奠定良好的基础。
本发明提供的共显性SSR标记引物,通过抗病材料小白冬麦和感病材料CC及其F2群体进行筛选和基因分型,用于小麦抗白粉病辅助选择育种,是一种重复性好、分辨力高的标记引物。
本发明所提供的共显性SSR标记引物的应用,是一种能够克服常规遗传育种周期长等缺点,其灵敏度高、准确率高,可规模检测,有效地提高了育种效率。
附图说明
通过下面的详细描述并结合附图,将更清楚的理解本发明的目的、特征和优点,其中:
图1是小白冬麦共显性SSR标记7BLSSR-40和7BLSSR-49与小白冬麦抗白粉病基因mlxbd遗传连锁图;其中,左侧为标记与小白冬麦抗白粉病基因mlxbd间的遗传距离(单位为:cM);右侧为标记(基因)名称。
图2是小白冬麦/CC的F2群体中通过SSR标记7BLSSR-40检测多态性DNA片段。泳道M:DS2000;泳道1:小白冬麦;泳道2:CC;泳道3-8:纯合抗病植株;泳道9-14:杂合感病植株;泳道15-20:纯合感病植株。白色箭头表示多态性DNA片段。
图3是小白冬麦/CC的F2群体中通过SSR标记7BLSSR-49检测多态性DNA片段。泳道M:DS2000;泳道1:小白冬麦;泳道2:CC;泳道3-8:纯合抗病植株;泳道9-14:杂合感病植株;泳道15-20:纯合感病植株。白色箭头表示多态性DNA片段。
具体实施方式
下面结合实例和附图对本发明作进一步的说明,本发明实施例中未注明具体技术或条件者,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
下述所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过商业途径购买获得的常规产品。
本发明所述的与小麦白粉病抗病基因mlxbd紧密连锁的共显性SSR标记,命名为7BLSSR40和7BLSSR49,构建其小白冬麦抗白粉病基因mlxbd紧密遗传连锁图,标记辅助选择携带含抗白粉病基因小麦品种的育种。
所述的SSR标记所对应的引物序列具体分别为:
其中标记7BLSSR40序列为:
上游:5'-CTCGCTGTGTGCGTGTGT-3',如序列表中SEQ ID NO:1所示;
下游:5'-ATAGTACGTGGTGGCATCTTA-3';如序列表中SEQ ID NO:2所示;
其中标记7BLSSR49序列为:
上游:5'-AGCCGTGTACAACTCTGCTG-3',如序列表中SEQ ID NO:3所示;
下游:5'-AGGGCACTAACCAATCCAGT-3',如序列表中SEQ ID NO:4所示。
本发明所述的与小麦白粉病抗病基因mlxbd紧密连锁的共显性SSR标记辅助选择抗白粉病基因mlxbd,且能够用于小麦抗白粉病基因的转移和累加。
所述的亲本小白冬麦和CC以及F2群体基因分型:如果在小白冬麦和F2抗病个体基因组DNA的PCR扩增产物中含有如7BLSSR40引物扩增的341bp特异带型时即为含有小麦白粉病的纯合抗病基因rr或如果在小白冬麦和F2抗病个体基因组DNA的PCR扩增产物中含有如7BLSSR49引物扩增的341bp特异带型时即为含有小麦白粉病的纯合抗病基因rr;如果F2感病个体基因组DNA在引物7BLSSR40含有与CC相同的PCR扩增带型时即为含有小麦白粉病的纯合感病基因RR或如果F2感病个体基因组DNA在引物 7BLSSR49含有与CC相同的PCR扩增带型时即为含有小麦白粉病的纯合感病基因RR;如果F2个体基因组DNA的PCR扩增产物中同时含有与小白冬麦(引物7BLSSR40扩增出341bp条带,引物7BLSSR49扩增出379bp条带)和CC相同的扩增带型时即为含有小麦白粉病的杂合感病基因Rr。
所述的与小麦白粉病抗病基因mlxbd紧密连锁的共显性SSR标记的应用,是以7BLSSR40和7BLSSR49序列的引物扩增小白冬麦和CC杂交的F2分离群体基因组DNA,检测PCR扩增产物,如果PCR扩增产物中含有与小白冬麦相同的扩增带型即341bp或 379bp时,则表明能够辅助选择含抗病基因mlxbd的单株,用于小白冬麦抗白粉病基因 mlxbd转移与累加。
实施例1:
小白冬麦的白粉病抗性鉴定与遗传分析。
1、供试材料:
以抗病品种小白冬麦,感病品种CC,经杂交获得F2群体。
2、小麦白粉病反应型的鉴定:
将小麦白粉病菌E09接种到CC,16-20℃培养,获得足够菌株。采用弹拂法接种BgtE09,对小白冬麦和CC组合的F2分离群体进行苗期(1到2叶期)抗病性鉴定,待对照组CC充分发病时对F2分离群体进行鉴定,按照0~4级分级标准调查小麦白粉病反应型 (盛宝钦,1988,用反应型记载小麦苗期白粉病,植物保护,1,49),其中0型为免疫, 0;型为近免疫,1级为高抗,2级为中抗,3级为中感,4级为高感。具体描述见表1。
表1小麦白粉病反应型0-4级分级标准
分级类型 | 特征描述 |
0型 | 免疫,植株无病斑 |
0;型 | 近免疫,坏死反应,叶片有枯死斑 |
1型 | 高抗,病斑小(一般直径小于1mm),菌丝层稀薄透绿 |
2型 | 中抗,病斑小于1mm,但菌丝层较厚,不透绿 |
3型 | 中感,病斑大于1mm,菌丝层厚,产孢量大,但病斑不连片 |
4型 | 高感,病斑大于1mm,菌丝层厚,产孢量多,病斑连片 |
F2鉴定结果显示:在鉴定的190株F2分离群体中,136株表现为感病;54株表现为抗病。经卡方检验感病与抗病植株符合3:1的遗传分离比(χ2=1.19<χ20.05=3.84,P= 0.28>0.05,df=1),再次证明小白冬麦抗白粉病基因是由一对隐形基因控制。
实施例2:
与小白冬麦抗白粉病基因连锁的分子标记的获得
1、SSR标记开发
本发明所使用的SSR分子标记通过小麦中国春染色体7BL的基因组序列(http: //wheat-urgi.versailles.inra.fr/http//www.wheatgenome.org/Projects/IWGSC-Bread-Wheat -Projects/Sequencing/Whole-Chromosome-Reference-Sequencing-Projects/7B-Reference-S equencing)用于开发标记。然后,通过使用在线网站PrimerServer(https://primerserver.org/)和Batchprimer 3(https://probes.pw.usda.gov/batchprimer3),均匀设计SSR标记。选取亲本小白冬麦和CC以及F2分离群体中的抗病和感病个体的基因组DNA,用于引物多态性筛选和标记连锁分析。
2、连锁标记筛选与遗传连锁图谱构建
小麦基因组DNA提取
选取经鉴定的F2抗病(等级为0;和0)和感病(等级为4)极端个体,以及抗病亲本小白冬麦与感病亲本CC,分别取植株的第一片或第二片叶,经液氮冷冻研磨,采用优化的CTAB法(Saghaimaroof等.Proceedings of the National Academy of Sciences of theUnited States ofAmerica,1984,81:8014-8018)提取小麦基因组DNA,用1%的琼脂糖凝胶检测DNA的质量,经紫外分光光度计测定浓度后,加入ddH2O稀释至100-300ng/μL 备用。
PCR扩增及电泳检测:
(1)PCR扩增反应在S1000型热循环仪(Bio-Rad,California,USA)上进行,体系为20μL,含10×Tag Buffer(Mg2+)2.0μL,2mmol/L dNTP 1.6μL,10μm/μL上游引物和下游引物各1.0μL,1U Taq DNA聚合酶0.2μL,100-300ng/μL基因组DNA2.0μL,去离子水12.2μL。
(2)扩增程序为:94℃预变性3min;94℃变性30s,7BLSSR40在54℃或7BLSSR49 在55℃复性30s,72℃延伸45s,32个循环;72℃延伸10min,4℃保存。
(3)电泳为8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,正负极的电泳缓冲液都为1×TBE,上样量5μL(3μL PCR产物和2μL上样缓冲液),35.2W恒定功率电泳2h,其中电压为 160V,电流为220mA,经硝酸银染色后进行带型统计。
其中所述的8%非变性聚丙烯酰胺凝胶由丙烯酰胺:甲叉丙烯酰胺(Acr:Bis)=37.5:1、过硫酸铵、TEMED组成。
所述的上样缓冲液含100mM EDTA,10mM Tris-HCL,5%聚蔗糖400,0.25%溴酚兰,0.25%二甲苯青。
以亲本小白冬麦和CC为材料,对新开发的约22对SSR引物进行筛选,获得2对在两亲本间有差异呈共显性的清晰、稳定、可靠的多态性SSR引物用于190个F2单株进行基因型分析。由上述共显性连锁标记对190个F2单株进行基因分型。
使用JoinMap 4.0软件计算分子标记与mlxbd基因之间的距离(https: //www.kyazma.nl/index.php/JoinMap/),LOD阈值为3.0。使用MapDraw V2.1软件构建 mlxbd基因的分子标记连锁图谱(Liu等.Hereditas,2003,25:317)。
该共显性标记7BLSSR40和7BLSSR49与小麦白粉病抗病基因mlxbd紧密连锁,其与小麦白粉病抗病基因mlxbd间的遗传距离分别为0.6cM和0.4cM(图1)。
引物序列如下:
其中标记7BLSSR40序列为:
上游:5'-CTCGCTGTGTGCGTGTGT-3',如序列表中SEQ ID NO:1所示;
下游:5'-ATAGTACGTGGTGGCATCTTA-3';如序列表中SEQ ID NO:2所示;
其中标记7BLSSR49序列为:
上游:5'-AGCCGTGTACAACTCTGCTG-3',如序列表中SEQ ID NO:3所示;
下游:5'-AGGGCACTAACCAATCCAGT-3';如序列表中SEQ ID NO:4所示。
实施例3:
为了验证分子标记7BLSSR40和7BLSSR49在实际育种中的选择效果,我们根据抗白粉病鉴定结果,从小白冬麦×CC的F2代群体中分别随即选择纯合抗病植株,纯合感病植株和杂合感病植株,采用SSR引物7BLSSR40和7BLSSR49进行PCR扩增验证,分别以小白冬麦(含抗白粉病基因)和CC(无抗白粉病基因)作为对照。
PCR扩增及电泳检测参照实例2进行。
所述的亲本小白冬麦和CC以及F2群体基因分型:如果在小白冬麦和F2抗病个体基因组DNA的PCR扩增产物中含有如7BLSSR40引物扩增的341bp特异带型时即为含有小麦白粉病的纯合抗病基因rr或如果在小白冬麦和F2抗病个体基因组DNA的PCR扩增产物中含有如7BLSSR49引物扩增的379bp特异带型时即为含有小麦白粉病的纯合抗病基因rr;如果F2感病个体基因组DNA在引物7BLSSR40PCR扩增时含有与CC相同的带型即为含有小麦白粉病的纯合感病基因RR或如果F2感病个体基因组DNA在引物 7BLSSR49PCR扩增时含有与CC相同的带型即为含有小麦白粉病的纯合感病基因RR;如果F2个体基因组DNA的PCR扩增产物中同时含有与小白冬麦(引物7BLSSR40扩增出341bp条带或引物7BLSSR49扩增出379bp条带)和CC相同的扩增带型时即为含有小麦白粉病的杂合感病基因Rr。
引物7BLSSR40的扩增结果表明纯合感白粉病后代全部扩增出与CC相同的扩增带型,抗白粉病后代植株的扩增产物中均有341bp的条带,表现为与小白冬麦相同的扩增带型(图2);引物7BLSSR49的扩增结果表明纯合感白粉病后代全部扩增出与CC相同的扩增带型,抗白粉病后代植株的扩增产物中均有379bp的条带,表现为与小白冬麦相同的扩增带型(图3)。因此,说明引物7BLSSR40和7BLSSR49能够作为筛选小白冬麦抗白粉病基因mlxbd的分子标记,用于抗白粉病基因mlxbd的分子标记辅助育种。
本发明公开了一种辅助筛选小麦抗白粉病的专用引物,本发明提供了一个辅助筛选抗白粉病小麦的SSR标记7BLSSR40和7BLSSR49,该标记能够辅助选择含白粉病抗性基因mlxbd的单株,用于小白冬麦抗白粉病基因mlxbd转移和累加。本发明的专用引物和分子标记将在小麦抗病育种中发挥重要作用。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的,熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下,对上述实施例做出种种修改或变化,因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限,而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
Claims (4)
1.一种与小白冬麦抗白粉病基因紧密连锁的共显性染色体7BL的SSR标记引物,其特征在于这两个标记是与小白冬麦白粉病抗性基因紧密连锁的染色体7BL的SSR标记,命名为7BLSSR40和7BLSSR49,标记与小白冬麦抗白粉病基因mlxbd的遗传距离分别为0.6cM和0.4cM,引物序列如下:
标记7BLSSR40的上游引物的核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO:1所示;
标记7BLSSR40的下游引物的核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO:2所示;
标记7BLSSR49的上游引物的核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO:3所示;
标记7BLSSR49的下游引物的核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO:4所示。
2.一种如权利要求1所述的与小白冬麦抗白粉病基因紧密连锁的共显性染色体7BL的SSR标记引物的应用,其特征在于:以小白冬麦、Chancellor及其F2群体为对象,利用所述的SSR标记7BLSSR40和7BLSSR49的上游及下游引物,PCR扩增小麦植株基因组DNA,当出现7BLSSR40标记的341bp的带型时,则表示该植株中小麦白粉病的抗性基因mlxbd存在,能够在抗病育种中辅助选择含小白冬麦抗白粉病基因mlxbd的单株,用于小白冬麦抗白粉病基因mlxbd转移与累加;或者当出现7BLSSR49标记的379bp的带型时,则表示该植株中小麦白粉病的抗性基因mlxbd存在,能够在抗病育种中辅助选择含小白冬麦抗白粉病基因mlxbd的单株,用于小白冬麦抗白粉病基因mlxbd转移与累加。
3.如权利要求2所述的共显性染色体7BL的SSR标记引物的应用,其特征在于将所述的分子标记用于SSR标记筛选时的反应程序为:
(1)PCR反应体系为:总体积20μL,含10×Tag Buffer(Mg2+)2.0μL、2.5mM dNTP 1.6μL、10μm/μL上游引物和下游引物各1.0μL、1U Taq DNA聚合酶0.2μL、100-300ng/μL基因组DNA2.0μL,去离子水12.2μL;
(2)扩增程序为:94℃预变性3min;94℃变性30s,7BLSSR40在54℃或7BLSSR49在55℃复性30s,72℃延伸45s,32个循环;72℃延伸10min,4℃保存;
(3)电泳为8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,将3μL PCR产物和2μL上样缓冲液混合点样,35.2W恒定功率电泳2h,其中电压为160V,电流为220mA,经硝酸银染色后进行带型统计。
4.如权利要求3所述的共显性染色体7BL的SSR标记引物的应用,其特征在于所述的8%非变性聚丙烯酰胺凝胶,由丙烯酰胺:甲叉丙烯酰胺=37.5:1、过硫酸铵、TEMED组成;
所述的上样缓冲液含100mM EDTA,10mM Tris-HCL,5%聚蔗糖400,0.25%溴酚兰,0.25%二甲苯青。
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
CN110305982A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-10-08 | 石河子大学 | 小麦白粉病抗性基因mlxbd跨内含子分子标记及应用 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2703701A1 (en) * | 2007-10-31 | 2009-05-07 | Hendrikus Antonius Rikkerink | Resistance gene and uses thereof |
CN101760549A (zh) * | 2008-12-19 | 2010-06-30 | 曹淑兰 | 小麦抗白粉病基因Pm5e的SSR标记 |
CN105112416A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-02 | 江苏省农业科学院 | 与红蚰麦抗白粉病基因紧密连锁的分子标记引物及应用 |
WO2019019421A1 (zh) * | 2017-07-28 | 2019-01-31 | 福建农林大学 | 小麦白粉病抗性基因PmR2及其克隆与应用 |
CN110305982A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-10-08 | 石河子大学 | 小麦白粉病抗性基因mlxbd跨内含子分子标记及应用 |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2703701A1 (en) * | 2007-10-31 | 2009-05-07 | Hendrikus Antonius Rikkerink | Resistance gene and uses thereof |
CN101760549A (zh) * | 2008-12-19 | 2010-06-30 | 曹淑兰 | 小麦抗白粉病基因Pm5e的SSR标记 |
CN105112416A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-02 | 江苏省农业科学院 | 与红蚰麦抗白粉病基因紧密连锁的分子标记引物及应用 |
WO2019019421A1 (zh) * | 2017-07-28 | 2019-01-31 | 福建农林大学 | 小麦白粉病抗性基因PmR2及其克隆与应用 |
CN110305982A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-10-08 | 石河子大学 | 小麦白粉病抗性基因mlxbd跨内含子分子标记及应用 |
Non-Patent Citations (7)
Title |
---|
JINYANLONG等: "Fine-Mapping of the Powdery Mildew Resistance Gene mlxbd in the Common Wheat Landrace Xiaobaidong", 《PLANT DISEASE》 * |
PEIPEIWU等: "Fine mapping of the wheat powdery mildew resistance gene Pm52 using comparative genomics analysis and the Chinese Spring reference genomic sequence", 《THEORETICAL AND APPLIED GENETICS》 * |
XUEFEI等: "Microsatellite mapping of powdery mildew resistance gene in wheat landrace Xiaobaidong", 《ACTA AGRONOMICA SINICA》 * |
YANMINQIE等: "Identification of a New Powdery Mildew Resistance Gene pmDHT at or Closely Linked to the Pm5 Locus in the Chinese Wheat Landrace Dahongtou", 《PLANT DISEASE》 * |
薛飞: "小麦抗白粉病基因的分子作图及其与白粉菌互作的表达谱分析", 《中国博士论文全文库农业科技辑》 * |
赵宁娟等: "小麦农家品种白葫芦抗白粉病基因的SSR分析", 《麦类作物学报》 * |
金彦龙等: "利用SLAF-SEQ结合BSA方法分子标记‘小白冬麦’抗白粉病基因mlxbd", 《西北农业学报》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110305982A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-10-08 | 石河子大学 | 小麦白粉病抗性基因mlxbd跨内含子分子标记及应用 |
CN110305982B (zh) * | 2019-08-07 | 2022-05-27 | 石河子大学 | 小麦白粉病抗性基因mlxbd跨内含子分子标记及应用 |
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