牛繁缕抗除草剂分子标记及其在鉴定牛繁缕对除草剂抗性中的应用制造技术

本发明专利技术公开了牛繁缕抗除草剂分子标记及其在鉴定牛繁缕对除草剂抗性中的应用。本发明专利技术所提供的应用中，牛繁缕抗除草剂分子标记，为以牛繁缕的基因组DNA为模板、采用引物对A1进行扩增得到的DNA分子；A1由名称为P1和P2的单链DNA组成，P1为与序列1的第137位上游特异结合的单链DNA，P2为与序列1的第137位下游特异结合的单链DNA。实验证明，利用本发明专利技术的牛繁缕抗除草剂分子标记可以鉴定牛繁缕对除草剂的抗性。

Malachium herbicide resistance marker and its application in the identification of herbicide resistance in a.

The invention discloses a malachium herbicide resistant marker and its application in the identification of herbicide resistance in a.. The application provided by the invention, malachium herbicide resistant markers for genomic DNA as template, using malachium primers were amplified DNA molecules to A1; A1 is composed of the name for the P1 single stranded DNA and P2, P1 is a single chain DNA with 137th 1 bit sequence upstream of specific, P2 single stranded DNA binding sequence 1 and 137th bit lower specific. Experiments show that the invention of malachium herbicide resistant markers of herbicide resistance identification of malachium.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物
中牛繁缕抗除草剂分子标记及其在鉴定牛繁缕对除草剂抗性中的应用。
技术介绍
麦类作物在我国种植历史悠久，其种植面积仅次于水稻，是第二大粮食作物，小麦产业发展直接关系到国家粮食安全和社会稳定。农田杂草一直是导致农作物减产，困扰农业生产发展的重要因素之一。我国常年发生草害的麦田面积达1.5亿亩，其中严重危害面积0.4亿亩，在现有的防治水平下，由杂草危害每年造成的小麦减产约40亿kg，损失率约30％，直接经济损失高达上千亿元。乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂是我国用于小麦田杂草防除的重要除草剂类别。主要的ALS抑制剂类除草剂包含五大类：磺酰脲(SU)类除草剂品种最多，商品化的品种超过30种，代表品种主要有氯磺隆、苯磺隆、甲基二磺隆、烟嘧磺隆、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆、甲磺隆、噻吩磺隆、氯嘧磺隆等；咪唑啉酮类(IMI)除草剂代表品种主要有咪唑乙烟酸、咪唑烟酸、甲氧咪草烟、咪唑喹啉酸等；嘧啶硫代苯甲酸酯类(PTB)除草剂有嘧草硫醚、环酯草醚、双草醚、嘧草醚、嘧啶肟草醚等；三唑并嘧啶类(TP)除草剂有双氟磺草胺、唑嘧磺草胺、双氯磺草胺、唑磺草胺、五氟磺草胺、氯酯磺草胺等；磺酰胺羰基三唑啉酮类(SCT)除草剂品种有氟唑磺隆、丙苯磺隆、氟酮磺隆、噻酮磺隆等。其中，磺酰脲类除草剂是目前世界上使用量较大的两类除草剂。另外，小麦田常用的除草剂还有苯氧羧酸类除草剂，如2甲4氯钠、2,4-D丁酯；吡啶类除草剂，如氯氟吡氧乙酸；取代脲类除草剂，如异丙隆；酰胺类除草剂，如吡氟酰草胺。然而，持续、大量使用相对有限的化学除草剂使杂草进化出了对除草剂的抗性，并且杂草抗药性问题日益突出，致使农田杂草危害加剧，防除难度加大，对杂草防治策略的可持续发展以及粮食安全提出了严峻挑战，倍受全球关注。截至2016年，我国共有27种杂草的41个生物型对8种不同作用机制的除草剂产生抗性，抗性杂草生物型数量仅次于美国(155种)、澳大利亚(81种)、加拿大(64种)和法国(46种)，排在第五位。目前，抗药性杂草分布于全球66个国家的86种作物田，在所有作物中小麦受抗药性杂草危害最严重，共报道抗药性杂草73种。牛繁缕(MyosotonaquaticumL.)是一年生或越年生石竹科杂草，在全国分布普遍，是麦田主要危害杂草之一，稻麦轮作田发生尤为严重。由于小麦田长期、大量使用苯磺隆进行防除，近年来，湖北、江苏、安徽、河南、山东等多个地区小麦田牛繁缕对苯磺隆的抗性已经显现，且呈蔓延趋势，成为生产中亟需解决的问题。因此抗性牛繁缕的检测及综合治理尤为必要，而抗性的快速检测是利用交互抗性谱实现抗性杂草早期防治的关键。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何快速检测牛繁缕对苯磺隆等除草剂的抗性。为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了牛繁缕抗除草剂分子标记或其多态性在鉴定或辅助鉴定牛繁缕对除草剂抗性中的应用。本专利技术所提供的牛繁缕抗除草剂分子标记或其多态性在鉴定或辅助鉴定牛繁缕对除草剂抗性中的应用中，所述牛繁缕抗除草剂分子标记，为以牛繁缕的基因组DNA为模板、采用引物对A1进行扩增得到的DNA分子；所述A1由名称为P1和P2的单链DNA组成，所述P1为与牛繁缕基因组DNA中序列1的第137位上游特异结合的单链DNA，所述P2为与牛繁缕基因组DNA中序列1的第137位下游特异结合的单链DNA。上述应用中，所述P1可为序列1的第1-21位所示的单链DNA，所述P2可为与序列1的第182-206位所示单链DNA反向互补的单链DNA。所述牛繁缕抗除草剂分子标记可为序列1所示的DNA分子或将序列1的第137位的C突变为G得到的DNA分子。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了鉴定或辅助鉴定牛繁缕对除草剂抗性的成套试剂。本专利技术所提供的鉴定或辅助鉴定牛繁缕对除草剂抗性的成套试剂，由所述引物对A1与限制性内切酶NruI组成。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了下述X1或X2的用途：X1、所述成套试剂在鉴定或辅助鉴定牛繁缕对除草剂抗性中的应用；X2、所述成套试剂在制备鉴定或辅助鉴定牛繁缕对除草剂抗性产品中的应用。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了鉴定或辅助鉴定牛繁缕对除草剂抗性的方法。本专利技术所提供的鉴定或辅助鉴定牛繁缕对除草剂抗性的方法，为下述1)、2)或3)：1)包括如下L1)和L2)：L1)以待测牛繁缕基因组DNA为模板，利用所述引物对A1进行PCR扩增得到PCR产物；L2)检测步骤L1)得到的PCR产物的序列，如果所述PCR产物对应于序列1的第137位为C，所述待测牛繁缕不为或候选不为抗除草剂牛繁缕；如果所述PCR产物对应于序列1的第137位为C和G，所述待测牛繁缕为或候选为抗除草剂牛繁缕；如果所述PCR产物对应于序列1的第137位为G，所述待测牛繁缕为或候选为抗除草剂牛繁缕；2)包括如下M1)和M2)：M1)以待测牛繁缕基因组DNA为模板，利用所述引物对A1进行PCR扩增得到PCR产物；M2)检测步骤M1)得到的PCR产物的序列，如果所述PCR产物的序列为序列1，所述待测牛繁缕不为或候选不为抗除草剂牛繁缕；如果所述PCR产物的序列为序列1和Z，所述Z为将序列1的第137位的C突变为G得到的序列，所述待测牛繁缕为或候选为抗除草剂牛繁缕；如果所述PCR产物的序列为所述Z，所述待测牛繁缕为或候选为抗除草剂牛繁缕；3)包括如下N1)和N2)：N1)以待测牛繁缕基因组DNA为模板，利用所述引物对A1进行PCR扩增得到PCR产物，采用限制性内切酶NruI处理所述PCR产物得到酶切产物；N2)检测步骤N1)得到的酶切产物的大小，如果所述酶切产物在50-250bp间为一条DNA片段，所述待测牛繁缕不为或候选不为抗除草剂牛繁缕；如果所述酶切产物在50-250bp间为三条DNA片段，所述待测牛繁缕为或候选为抗除草剂牛繁缕；如果所述酶切产物在50-250bp间为两条DNA片段，所述待测牛繁缕为或候选为抗除草剂牛繁缕。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了鉴定或辅助鉴定牛繁缕基因型的方法。本专利技术所提供的鉴定或辅助鉴定牛繁缕基因型的方法，所述基因型为RR基因型、RS基因型和SS基因型，所述方法为下述O、P或Q：O、包括如下O1)和O2)：O1)以待测牛繁缕基因组DNA为模板，利用权利要求1或2中所述引物对A1进行PCR扩增得到PCR产物；O2)检测步骤O1)得到的PCR产物的序列，如果所述PCR产物对应于序列1本文档来自技高网...

【技术保护点】
牛繁缕抗除草剂分子标记或其多态性在鉴定或辅助鉴定牛繁缕对除草剂抗性中的应用；所述牛繁缕抗除草剂分子标记，为以牛繁缕的基因组DNA为模板、采用引物对A1进行扩增得到的DNA分子；所述A1由名称为P1和P2的单链DNA组成，所述P1为与牛繁缕基因组DNA中序列1的第137位上游特异结合的单链DNA，所述P2为与牛繁缕基因组DNA中序列1的第137位下游特异结合的单链DNA。

【技术特征摘要】
1.牛繁缕抗除草剂分子标记或其多态性在鉴定或辅助鉴定牛繁缕对除草剂抗性中
的应用；
所述牛繁缕抗除草剂分子标记，为以牛繁缕的基因组DNA为模板、采用引物对A1
进行扩增得到的DNA分子；
所述A1由名称为P1和P2的单链DNA组成，所述P1为与牛繁缕基因组DNA中序
列1的第137位上游特异结合的单链DNA，所述P2为与牛繁缕基因组DNA中序列1的
第137位下游特异结合的单链DNA。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述P1为序列1的第1-21位所示
的单链DNA，所述P2为与序列1的第182-206位所示单链DNA反向互补的单链DNA。
3.鉴定或辅助鉴定牛繁缕对除草剂抗性的成套试剂，由权利要求1或2中所述引
物对A1与限制性内切酶NruI组成。
4.下述X1或X2：
X1、权利要求3所述成套试剂在鉴定或辅助鉴定牛繁缕对除草剂抗性中的应用；
X2、权利要求3所述成套试剂在制备鉴定或辅助鉴定牛繁缕对除草剂抗性产品中
的应用。
5.鉴定或辅助鉴定牛繁缕对除草剂抗性的方法，为下述1)、2)或3)：
1)包括如下L1)和L2)：
L1)以待测牛繁缕基因组DNA为模板，利用权利要求1或2中所述引物对A1进行
PCR扩增得到PCR产物；
L2)检测步骤L1)得到的PCR产物的序列，如果所述PCR产物对应于序列1的第
137位为C，所述待测牛繁缕不为或候选不为抗除草剂牛繁缕；如果所述PCR产物对应
于序列1的第137位为C和G，所述待测牛繁缕为或候选为抗除草剂牛繁缕；如果所
述PCR产物对应于序列1的第137位为G，所述待测牛繁缕为或候选为抗除草剂牛繁
缕；
2)包括如下M1)和M2)：
M1)以待测牛繁缕基因组DNA为模板，利用权利要求2中所述引物对A1进行PCR
扩增得到PCR产物；
M2)检测步骤M1)得到的PCR产物的序列，如果所述PCR产物的序列为序列1，
所述待测牛繁缕不为或候选不为抗除草剂牛繁缕；如果所述PCR产物的序列为序列1
和Z，所述Z为将序列1的第137位的C突变为G得到的序列，所述待测牛繁缕为或
候选为抗除草剂牛繁缕；如果所述PCR产物的序列为所述Z，所述待测牛繁缕为或候
选为抗除草剂牛繁缕；
3)包括如下N1)和N2)：
N1)以待测牛繁缕基因组DNA为模板，利用权利要求1或2中所述引物对A1进行
PCR扩增得到PCR产物，采用限制性内切酶NruI处理所述PCR产物得到酶切产物；
N2)检测步骤N1)得到的酶切产物的大小，如果所述酶切产物在50-250bp间为
一条DNA片段，所述待测...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金信，刘伟堂，路兴涛，吴翠霞，金涛，王凡，毕亚玲，李凌绪，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37