一种雄性毛白杨母株与后代关系的鉴定方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种雄性毛白杨母株与后代关系的鉴定方法及应用，涉及种质创新技术领域。本发明专利技术通过创建雄性毛白杨古树优良单株的叶绿体基因组图谱，与已发表毛白杨叶绿体基因组序列进行比对，筛选出特异性差异基因位点或片段，分别运用不同的分子标记技术，有效确定不同种源古树的优良单株与其子代的亲缘关系，实现毛白杨苗木种源可追溯性，为良种推广提供技术保障。技术保障。技术保障。

【技术实现步骤摘要】
一种雄性毛白杨母株与后代关系的鉴定方法及应用


[0001]本专利技术属于种质创新
，具体涉及一种雄性毛白杨母株与后代关系的鉴定方法及应用。

技术介绍

[0002]林木种质资源是林木育种的基础，但种业发展基础仍不牢固，保障种质自主可控比过去任何时候都更加紧迫。因此，打牢种质资源基础，做好资源普查收集、鉴定评价工作，坚持保护好、高效利用好种质资源十分重要。毛白杨是我国北方地区重要的绿化和用材乡土树种，北京地区也是其主要的适生区之一，目前乡土资源研发不足、种质资源不清、保护利用不全面、雌株飞絮等问题仍有待解决。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种雄性毛白杨母株与后代关系的鉴定方法及应用，通过相关分子技术手段，对已选出的北京地区雄性毛白杨古树优株进行遗传多样性分析，研发配套的分子标记技术，有效确定该种源与其子代的亲缘关系，实现毛白杨苗木种源可追溯性，为良种保护及推广提供技术保障。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种雄性毛白杨母株与后代关系的鉴定方法，包括以下步骤：创建雄性毛白杨古树优良单株的叶绿体基因组图谱，与已知的毛白杨叶绿体基因组序列进行比对，筛选特异性差异基因位点或基因片段作为分子标记位点，利用若干种分子标记方法确定不同种源古树的优良单株与其子代的亲缘关系。
[0005]优选的，所述雄性毛白杨古树优良单株的性状包括：长寿雄性、不飞絮、不早衰、健康状态良好、树干通直和造林绿化效果优。
[0006]优选的，所述雄性毛白杨古树优良单株的树龄超过100年。
[0007]优选的，所述分子标记方法包括：全长序列标记法、特异性引物序列标记法和/或酶切位点标记法。
[0008]优选的，对一个或多个分子标记位点进行所述分子标记。
[0009]优选的，当利用特异性引物序列标记法进行分子标记时，针对昌平区沙岭村古树设计的特异性引物包括SL
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2F和SL
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2R，所述SL
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2F的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述SL
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2R的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示；针对房山区沙窝古树设计的特异性引物包括SW
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2F和SW
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2R，所述SW
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2F的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示，所述SW
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2R的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示；针对大兴前安定古树设计的特异性引物包括AD
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2F和AD
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2R，所述AD
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2F的核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示，所述AD
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2R的核苷酸序列如SEQ ID NO.6所示；针对大兴区大狼垡村古树设计的特异性引物包括LF
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2F和LF
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2R，所述LF
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2F的核苷酸序列如SEQ ID NO.7所示，所述LF
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2R的核苷酸序列如SEQ ID NO.8所示；
针对大兴辛房古树设计的特异性引物包括XF
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2F和LF
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2R，所述XF
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2F的核苷酸序列如SEQ ID NO.9所示，所述XF
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2R的核苷酸序列如SEQ ID NO.10所示；针对海淀东北义园古树设计的特异性引物包括DBYY
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1F和DBYY
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1R，所述DBYY
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1F的核苷酸序列如SEQ ID NO.11所示，所述DBYY
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1R的核苷酸序列如SEQ ID NO.12所示。
[0010]优选的，当利用酶切位点标记法进行分子标记时，昌平区沙岭村古树的特异性双酶切位点包括AfeI和HaeII，大兴辛房古树的特异性双酶切位点包括PciI和AflIII。
[0011]本专利技术还提供了上述的鉴定方法在追溯毛白杨苗木种源中的应用。
[0012]有益效果：本专利技术提供了一种雄性毛白杨母株与后代关系的鉴定方法，通过创建雄性毛白杨古树优良单株的叶绿体基因组图谱，与已发表毛白杨叶绿体基因组序列进行比对，筛选出特异性差异基因位点或片段，分别运用不同的分子标记技术标记不同种源古树的雄性毛白杨遗传多样性，从而确定每个种源与其子代的亲缘关系，实现毛白杨苗木种源可追溯性，为良种推广提供技术保障。
[0013]本专利技术实施例中，通过对6株长寿雄性毛白杨古树：大兴区大狼垡村古树（LF）、大兴辛房古树（XF）、大兴前安定古树（AD）、房山区沙窝古树（SW）、昌平区沙岭村古树（SL）和海淀东北义园古树（DBYY）分别构建其叶绿体基因组图谱，通过与已知的杨树叶绿体基因组序列进行比对分析，最终6个单株均找到了多个特异性位点或片段；进一步通过片段克隆、凝胶电泳、片段的凝胶回收、克隆测序等实验，验证了这些特异性位点或片段准确无误。因此，可将这些特异性位点或片段作为分子标记，确定每个优良古树与其子代的亲缘关系，实现毛白杨苗木种源可追溯性，为这些良种推广提供技术保障。同时采用北京地区其他种源的14个毛白杨无性系苗木（图29）作为对照，验证了本专利技术所述鉴定方法的准确度。对照样品采集于北京市黄垡苗圃，对照毛白杨种源代号分别为0018、0027、0061、0078、0076、0035、0085、0004、0057、0024、0060、0023、0034、0041。
附图说明
[0014]图1为昌平沙岭村古树冬季（左）和房山沙窝古树（右）；图2为大兴前安定古树，左：冬季，右：春季；图3为大兴前辛房古树（左）和大兴大狼垡古树（右）；图4为海淀东北义园三株古毛白杨树；图5为东北义园三株白杨二级古树认证挂牌；图6为Populus tomentosa DBYY 叶绿体基因组图谱；图7为雄性毛白杨古树种属间所构建的系统发育树；图8为毛白杨古树SL特异性位点标记图；图9为毛白杨古树SL特异性位点酶切位点标记图；图10为毛白杨古树SW特异性位点标记图；图11为毛白杨古树SW特异性位点酶切位点标记图；图12为毛白杨古树AD特异性位点标记图；图13为AD古树单株特异性核苷酸位点分子标记胶图；图14为毛白杨古树LF特异性位点标记图；图15为毛白杨古树LF特异性位点酶切位点标记图；
图16为毛白杨古树XF特异性位点标记图；图17为毛白杨古树XF特异性位点酶切位点标记图；图18为毛白杨古树DBYY特异性位点标记图；图19为毛白杨古树DBYY特异性位点酶切位点标记图；图20为9个毛白杨叶绿体基因组对比图；图21为所选雄性毛白杨古树单株初代培养；图22为增殖及生根培养；图23为所选雄性毛白杨古树单株大田移栽；图24为SL酶切位点标记法确定子代亲缘关系；图25为DBYY与53个杨树叶绿体基因组序列特异性位点或片段对比；图26为SL与53个杨树叶绿体基因组序列特异性位点或片段对比图；图27为SW与53个杨树叶绿体基因组序列特异性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雄性毛白杨母株与后代关系的鉴定方法，其特征在于，包括以下步骤：创建雄性毛白杨古树优良单株的叶绿体基因组图谱，与已知的毛白杨叶绿体基因组序列进行比对，筛选特异性差异基因位点或基因片段作为分子标记位点，利用若干种分子标记方法，确定不同种源古树的优良单株与其子代的亲缘关系。2.根据权利要求1所述的鉴定方法，其特征在于，所述雄性毛白杨古树优良类型单株的性状包括：长寿雄性、不飞絮、不早衰、健康状态良好、树干通直和造林绿化效果优。3.根据权利要求1或2所述的鉴定方法，其特征在于，所述雄性毛白杨古树优良单株的树龄超过100年。4.根据权利要求1所述的鉴定方法，其特征在于，所述分子标记方法包括：全长序列标记法、特异性引物序列标记法和/或酶切位点标记法。5.根据权利要求1或4所述的鉴定方法，其特征在于，对一个或多个分子标记位点进行所述分子标记。6.根据权利要求4所述的鉴定方法，其特征在于，当利用特异性引物序列标记法进行分子标记时，针对昌平区沙岭村古树设计的特异性引物包括SL
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2F和SL
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2R，所述SL
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2F的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述SL
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2R的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示；针对房山区沙窝古树设计的特异性引物包括SW
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2F和SW
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2R，所述SW
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2F的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示，所述SW
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2R的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示；针对大兴前安定古树设计...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，张劲，江文波，李国雷，宋协海，常笑超，赵蕊蕊，贺国鑫，彭玉信，薛敦孟，李世安，张恒月，邢丽霞，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：