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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于小麦分子遗传学领域,具体涉及一个小麦抗条锈病基因yrym112、indel分子标记及应用。
技术介绍
1、小麦条锈病是我国小麦生产中危害最为严重的病害之一,历史上条锈病大流行区域造成的小麦产量损失可达25%-40%。在小麦育种过程中由于长期使用骨干亲本,导致小麦的遗传基础日渐狭窄,推广的品种中抗病位点单一,仅少数抗条锈病基因得到应用。然而长期使用单一抗病基因,会加快条锈菌的变异,毒性小种的出现,直接导致选育和推广的小麦品种抗性丧失,为小麦育种和生产带来严峻的挑战。
2、近年来,随着新的条锈菌毒性小种cyr32、cyr33和cyr34的出现,大批携带yr9、yr10和yr24/yr26/yrch42的小麦品种丧失了条锈病抗性。研究发现能应用于我国小麦生产上全生育期抗性类型的高抗条锈病基因非常有限,基因yr5高抗条锈菌毒性小种cyr32、cyr33和cyr34,我国许多单位都在利用,但在印度、澳大利亚和土耳其已经发现了能克服yr5抗性的生理小种,我国首次在陕西也发现了该基因的致病菌株tsa-6。
3、为了拓宽和丰富小麦抗条锈病基因资源库,国内外科技工作者不断从小麦推广品种、地方品种(农家种)、野生亲缘种及远缘物种中发掘抗条锈病基因,至今正式命名的抗条锈病基因已有86个(yr1-yr86),除了上述已被正式命名的抗条锈病基因以外,目前超过384个yr qtl位点被报道。尽管发掘到的抗条锈病基因很多,但大多数的抗病种质资源因为遗传背景、连锁累赘的影响,还未转育到小麦品种中就丧失了对条锈菌的抗性,仅有
4、鉴于上述分析,现有技术存在的急需解决的技术问题为:
5、小麦缺乏优异的抗条锈病基因资源,急需挖掘新的小麦抗条锈病基因,以拓宽小麦抗病遗传基础;小麦抗条锈病基因yr5的等位基因yrsp目前已经丧失抗性,yr5存在过度使用,有丧失抗病性的风险,需要挖掘新的等位基因;目前鉴定yr5基因型的分子标记,仅能区分yr5和yrsp,不能鉴定新的等位基因,并且不能通过该分子标记明确待测小麦的条锈病抗性,急需根据新等位基因开发特异的功能性分子标记。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,本专利技术提供了一个小麦抗条锈病基因yrym112、indel分子标记及应用。
2、第一方面,本专利技术首先提供了一个小麦抗条锈病新基因,所述基因为yrym112是yr5的新等位基因,其核苷酸序列如seq id no.1所示,其编码的氨基酸序列如seq id no.2所示。
3、第二方面,本专利技术提供了一种检测小麦抗条锈病基因yrym112的功能分子标记yrym112-indel,该标记是根据第二个内含子区域存在的26/29/16bp的插入/缺失(indel)位点设计的,所述标记包括上游引物序列seq id no.3和下游引物序列seq id no.4所示。
4、优选地,所述插入序列的长度为166/169/156bp,所述缺失序列的长度为140bp。
5、第三方面,本专利技术提供了一种鉴定小麦条锈病抗性的特异性引物组合,所述特异性引物包括序列如seq id no.3和序列seq id no.4所示的引物。
6、第四方面,本专利技术提供了所述小麦抗条锈病基因yrym112,或者所述特异引物组合物yrym112-indel,在鉴定或辅助鉴定小麦抗条锈病、小麦抗条锈病分子标记辅助选择育种中的应用。
7、优选地,所述应用包括一下方式中的至少一种:
8、(1)鉴定小麦抗条锈病种质资源;
9、(2)小麦抗条锈病种质资源的创制;
10、(3)小麦抗条锈病育种改良;
11、(4)小麦条锈病抗性检测;
12、(5)小麦抗条锈病基因yr5的基因分型。
13、第五方面,本专利技术提供了一种检测小麦yrym112基因型的方法,以待测小麦基因组dna为模版,使用特异引物组合物yrym112-indel进行pcr扩增,根据电泳带型判断yrym112基因型。
14、优选地,所述判断方法包括:
15、若只出现140bp的特异带型时,则表示该待测小麦中存在小麦抗条锈病基因基因yrym112;
16、若只出现166/169/156bp的特异带型时,则表示该待测小麦中不存在小麦抗条锈病基因基因yrym112,含有yr5或其他yr5等位基因;
17、若同时出现140bp和166/169/156bp条带,则判断待测样品为杂合基因型。
18、第六方面,本专利技术提供了一种检测小麦条锈病抗性的方法,以分子标记yrym112-indel的特异引物组合物扩增待测小麦植株基因组dna,根据凝胶电泳带型判断小麦的条锈病抗性。
19、优选地,所述判断方法包括:
20、若扩增产物为140bp特异条带则携带yrym112抗病基因,所待测小麦品种高抗小麦条锈病,若扩增产物为166/169/156bp特异条带则携带的基因为yr5或yr5其他等位基因,待测小麦品种不一定抗小麦条锈病。
21、结合上述的技术方案和解决的技术问题,本专利技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为:
22、(1)本专利技术的技术方案转化后的预期收益和商业价值为:
23、本专利技术提供的抗条锈病基因yrym112正向调控对小麦条锈病的抗性,是抗条锈病基因yr5的新等位基因,条锈菌单小种鉴定结果表明,含有yrym112基因的小麦材料,高抗目前生产上的主流毒性小种,抗性优于yr5。yrym112基因的发掘和利用能够拓宽小麦的抗病遗传基础,减轻yr5基因的过度使用带来的危害,减缓条锈菌小种的变异,是小麦优异的抗病基因资源。目前小麦条锈病造成的小麦产量损失可达25%-40%,含有抗条锈病基因yrym112的小麦品种云麦112,在实际生产实验中单产较当地品种(高感条锈病)高170.24千克,增产70.73%,亩增收400余元。
24、(2)本专利技术的技术方案填补了国内外业内技术空白:
25、yrym112是来自普通小麦品种的抗小麦条锈病基因,该基因对小麦品种的其他农艺性状没有明显的影响,并且具有广谱抗性,是替代yr5的优异的抗性基因资源。已有研究发现小麦抗条锈病基因yr5的等位基因yrsp目前已经丧失抗性,yr5存在过度使用,有丧失抗病性的风险,需要挖掘新的等位基因;目前鉴定yr5基因型的分子标记,仅能区分yr5和yrsp,不能鉴定新的等位基因yrym112,并且不能通过该分子标记明确待测小麦的条锈病抗性,急需根据新等位本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一个小麦抗条锈病基因Yrym112,其特征在于,所述基因为小麦抗条锈病基因Yr5的等位基因,位于小麦2B染色体长臂,其CDS核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示,其编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.2。
2.一种检测权利要求1小麦抗条锈病基因Yrym112的功能分子标记Yrym112-InDel,其特征在于,该标记是根据基因Yrym112与Yr5序列的差异,对第二个内含子区域存在的26bp的插入/缺失(Indel)位点进行检测,所述标记包括上游引物序列SEQ ID NO.3和下游引物序列SEQ ID NO.4所示。
3.根据权利要求2所述的分子标记Yrym112-InDel,其特征在于,插入序列的长度为166/156/169bp,缺失序列的长度为140bp。
4.用于鉴定小麦条锈病抗性的特异性引物组合,其特征在于,包括权利要求2所述引物序列。
5.权利要求1所述的小麦抗条锈病基因Yrym112,或权利要求2所述的的功能分子标记Yrym112-InDel,或权利要求4所述特异引物组合物,在鉴定或辅助鉴定小麦抗条锈病、小麦抗条
6.如权利要求5所述的应用,其特征在于,用权利要求4所述小麦抗条锈病基因的分子标记Yrym112-InDel的特异引物组合物扩增小麦植株基因组DNA,对扩增产物进行电泳、根据凝胶电泳带型判断小麦的Yrym112基因型。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于;检测小麦Yrym112基因型的方法为:
8.如权利要求5所述的应用,其特征在于,所述小麦抗条锈病基因的分子标记Yrym112-InDel的特异引物组合物扩增小麦植株基因组DNA,对扩增产物进行电泳、根据凝胶电泳带型判断小麦的条锈病抗性。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,检测小麦条锈病抗性的方法为:若扩增产物为140bp特异条带则携带Yrym112抗病基因,所待测小麦品种高抗小麦条锈病,若扩增产物为166/156/169bp特异条带则携带的基因为Yr5或Yr5其他等位基因,待测小麦品种不一定抗小麦条锈病。
...【技术特征摘要】
1.一个小麦抗条锈病基因yrym112,其特征在于,所述基因为小麦抗条锈病基因yr5的等位基因,位于小麦2b染色体长臂,其cds核苷酸序列如seq id no.1所示,其编码的氨基酸序列如seq id no.2。
2.一种检测权利要求1小麦抗条锈病基因yrym112的功能分子标记yrym112-indel,其特征在于,该标记是根据基因yrym112与yr5序列的差异,对第二个内含子区域存在的26bp的插入/缺失(indel)位点进行检测,所述标记包括上游引物序列seq id no.3和下游引物序列seq id no.4所示。
3.根据权利要求2所述的分子标记yrym112-indel,其特征在于,插入序列的长度为166/156/169bp,缺失序列的长度为140bp。
4.用于鉴定小麦条锈病抗性的特异性引物组合,其特征在于,包括权利要求2所述引物序列。
5.权利要求1所述的小麦抗条锈病基因yrym112,或权利要求2所述的的功能分子标记yrym112-indel,或权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐雄,李宏生,尹建,杨忠慧,唐耀,李绍祥,刘琨,丁明亮,杨木军,
申请(专利权)人:云南省农业科学院粮食作物研究所,
类型:发明
国别省市:
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