一种小麦抗秆锈病基因连锁分子标记、检测引物及应用

本发明涉及小麦分子育种领域，特别涉及一种小麦抗秆锈病基因连锁分子标记、检测引物及应用。

背景技术：

1、禾柄锈菌小麦专化型小种(puccinia graminis f.sp.tritici，pgt)引起的小麦秆锈病是一种严重影响世界小麦生产的重要病害。在我国主要发生在华东沿海、长江流域、南方冬麦区及东北、华北的内蒙古、西北春麦区，对小麦产量的影响决定于发生早晚和轻重，造成小麦减产最多时可达74％-84％。

2、发明人长期研究发现，来源于长穗偃麦草(thinpyrum ponticum)的第七同源群7el1染色体长臂上存在一段抗性基因，其对强毒性小种ug99具有良好的抗性，能够有效抗禾柄锈菌小麦专化型小种的病害，目前该抗性基因的序列信息并未公开。由于该抗性基因来源于小麦近缘植物长穗偃麦草，通常条件下难以与普通小麦染色体进行自由交换，利用生物技术的方法，可以将该基因转移到感秆锈病病的推广小麦品种中。但是传统方法费时费力、表型鉴定困难、育种效率低，借助分子标记辅助选择育种可以有效解决这一问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的至少部分技术问题，本发明提供了一种小麦抗秆锈病基因连锁分子标记、检测引物及应用，从而为小麦抗秆锈病分子育种提供理论依据。具体地，本发明包括以下内容。

2、本发明的第一方面，提供一种检测小麦抗秆锈病基因连锁分子标记的引物，其中，所述引物包括：

3、(1)k-67f：其序列如seq id no.1所示，k-67r：其序列如seq id no.2所示；和/或

4、(2)k-7edistal f：其序列如seq id no.3所示，k-7edistal r：其序列如seq idno.4所示。

5、在某些实施方案中，根据本发明所述的检测小麦抗秆锈病基因连锁分子标记的引物，其中，所述分子标记包括由所述引物扩增得到的543bp和/或629bp的核酸片段。

6、在某些实施方案中，根据本发明所述的检测小麦抗秆锈病基因连锁分子标记的引物，其中，所述分子标记具有seq id no.5和/或seq id no.6所示的序列。

7、本发明的第二方面，提供一种小麦抗秆锈病基因连锁分子标记，其由本发明所述的引物扩增得到。

8、在某些实施方案中，根据本发明所述的小麦抗秆锈病基因连锁分子标记，其中，所述小麦抗秆锈病基因为针对强毒性小种ug99的抗性基因。

9、本发明的第三方面，提供一种用于检测小麦抗秆锈病基因连锁分子标记的试剂盒，其包括本发明所述的引物。

10、本发明的第四方面，提供所述引物、分子标记或试剂盒在小麦遗传学分析中的应用。

11、在某些实施方案中，根据本发明所述的应用，其中，所述遗传学分析包括遗传多样性分析、种质鉴定或辅助育种。

12、本发明的第五方面，提供一种用于鉴定植物是否包含小麦抗秆锈病基因的方法，其包括在待鉴定植物的dna中检测是否存在小麦抗秆锈病基因连锁分子标记的步骤，其中，所述分子标记包括由第一方面所述的引物扩增得到的543bp和/或629bp的核酸片段。

13、在某些实施方案中，根据本发明所述的用于鉴定植物是否包含小麦抗秆锈病基因的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

14、(1)从待鉴定植物样品中提取样品dna；

15、(2)利用引物通过pcr从所述样品dna中扩增含有所述分子标记的核酸的步骤；和

16、(3)通过电泳检测样品pcr产物的长度来鉴定所述植物。

17、在某些实施方案中，根据本发明所述的用于鉴定植物是否包含小麦抗秆锈病基因的方法，其中，用于扩增的反应体系包括：dna模板1μl、2×taq master mix 5μl、浓度为10μmol/l的引物k-67f 0.4μl、浓度为10μmol/l的引物k-67r 0.4μl，加双蒸水至10μl，反应程序为：95℃5min；95℃15s，55℃15s，72℃15s，35循环；72℃5min。

18、在某些实施方案中，根据本发明所述的用于鉴定植物是否包含小麦抗秆锈病基因的方法，其中，用于扩增的反应体系包括：dna模板1μl、2×taq master mix 5μl、浓度为10μmol/l的引物k-7edistal f 0.5μl、浓度为10μmol/l的引物k-7edistal r 0.5μl，加双蒸水至10μl，反应程序为：95℃5min；94℃30s，57℃30s，72℃1min，35循环；72℃5min。

19、本发明的第六方面，提供一种易位系小麦的育种方法，其包括：

20、(1)以小麦-长穗偃麦草7el1为携带抗秆锈病基因的供体亲本，以感秆锈病小麦品种中国春为轮回亲本，连续回交2次得到bc2f1代群体，利用本发明所述的引物、分子标记、试剂盒或方法对回交后代的基因型进行确定，并进行秆锈病表型鉴定，获得携带抗秆锈病基因的小麦-长穗偃麦草短片段易位系杂交种；

21、(2)对所述杂交种进行自交1次，获得bc2f2代群体，通过喷施孢子法鉴定单株的秆锈病抗性，获得携带抗秆锈病基因的单株种子；

22、(3)按单株进行收获得到bc2f3代种子，利用本发明所述的引物、分子标记、试剂盒或方法对单株种子基因型进行确定，若全部种子携带抗秆锈病基因，则该单株为纯合的易位系小麦；或者

23、(1’)以小麦-长穗偃麦草短片段易位系k3-64为携带抗秆锈病基因的供体亲本，以感秆锈病小麦品种藁优5218为轮回亲本，结合分子标记辅助选择，进行回交得到bc2f1代群体，通过分子标记进行辅助选择，保留携带该抗病基因的小麦-长穗偃麦草短片段易位系杂交种，其中，利用本发明所述的引物、分子标记、试剂盒或方法进行选择；

24、(2’)对于携带抗病基因的bc2f1代的单株进行自交，将获得的bc2f2代群体种植，通过涂抹孢子法鉴定单株苗期的秆锈病抗性，保留具有优异农艺性状、秆锈病抗性的单株，按单株进行收获得到bc2f3代种子；

25、(3’)对每个单株的种子进行分子标记辅助检测，若全部携带该抗病基因，证明该单株为纯合材料，利用本发明所述的引物、分子标记、试剂盒或方法进行检测。

26、本发明不受外在环境因素影响，操作简单便利。利用与小麦抗秆锈病基因紧密连锁分子标记k-67和k-7edistal的引物，经pcr扩增电泳检测，根据目的条带的大小筛选出携带该小麦抗秆锈病基因的种质材料，本发明的分子标记可以加快对小麦秆锈病优良抗性基因的研究和利用，为小麦抗病遗传改良提供新材料。

技术特征：

1.一种检测小麦抗秆锈病基因连锁分子标记的引物，其特征在于，所述引物包括：

2.根据权利要求1所述的检测小麦抗秆锈病基因连锁分子标记的引物，其特征在于，所述分子标记具有seq id no.5和/或seq id no.6所示的序列。

3.一种小麦抗秆锈病基因连锁分子标记，其特征在于，由权利要求1或2所述的引物扩增得到。

4.根据权利要求3所述的小麦抗秆锈病基因连锁分子标记，其特征在于，所述小麦抗秆锈病基因为针对强毒性小种ug99的抗性基因。

5.一种用于检测小麦抗秆锈病基因连锁分子标记的试剂盒，其特征在于，包括权利要求1或2所述的引物。

6.根据权利要求1或2所述的引物、权利要求3或4所述的分子标记、或权利要求5所述的试剂盒在小麦遗传学分析中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述遗传学分析包括遗传多样性分析、种质鉴定或辅助育种。

8.一种用于鉴定植物是否包含小麦抗秆锈病基因的方法，其特征在于，包括在待鉴定植物的dna中检测是否存在小麦抗秆锈病基因连锁分子标记的步骤，其中，使用权利要求1或2所述的引物扩增所述分子标记。

9.根据权利要求8所述的用于鉴定植物是否包含小麦抗秆锈病基因的方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.一种易位系小麦的育种方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开一种小麦抗秆锈病基因连锁分子标记、检测引物及应用。本发明不受外在环境因素影响，操作简单便利。利用与小麦抗秆锈病基因紧密连锁分子标记K‑67、K‑7Edistal的引物，经PCR扩增电泳检测，根据目的条带的大小能够筛选出携带该小麦抗秆锈病基因的种质材料，本发明的分子标记可以加快对小麦秆锈病优良抗性基因的研究和利用，为小麦抗病遗传改良提供新材料。

技术研发人员：孔令让,李梦瑶,魏志同
受保护的技术使用者：山东农业大学
技术研发日：
技术公布日：2025/4/10