用于鉴定红花草莓花色性状的SSR分子标记的引物及应用的制作方法

文档序号:15469717发布日期:2018-09-18 19:59阅读:545来源:国知局

本发明属于分子生物学领域,具体涉及一种用于鉴定红花草莓花色性状相关的分子标记。



背景技术:

草莓属的植物均开白花,红花草莓(Pink-flowered strawberry)为属间杂种(Fragaria×Potentilla),是一种新型的兼具观赏性和食用性的多年生草本花卉(Mabberley,2002)。红花草莓由于具有靓丽的花色和可食用的果实而深受人们喜爱,具有极大的市场潜力和经济价值,且红花草莓的价格也都远远高于普通的白花草莓栽培品种(Bentvelsen and Bouw,2006)。目前,红花草莓的新品种选育仍依赖于传统杂交育种方法,育种周期较长,从杂交到实生苗正常开花结实,至少需要2-3年,且杂交后代花色显著分离。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题为:如何提供一种快速鉴定红花草莓杂交后代花色性状的方法。

本发明的技术方案为:用于鉴定红花草莓花色性状的SSR分子标记的引物,SSR分子标记的引物包括4个,分别为UgRFsr57622、UgRFsr94149、UgRFsr40142、UgRFsr54608;其中,UgRFsr57622的上游核苷酸序列如SEQ ID No.1所示,下游核苷酸序列如SEQ ID No.2所示;UgRFsr94149的上游核苷酸序列如SEQ ID No.3所示,下游核苷酸序列如SEQ ID No.4所示;UgRFsr40142的上游核苷酸序列如SEQ ID No.5所示,下游核苷酸序列如SEQ ID No.6所示;UgRFsr54608的上游核苷酸序列如SEQ ID No.7所示,下游核苷酸序列如SEQ ID No.8所示。

用于鉴定红花草莓花色性状的试剂盒,含有UgRFsr57622、UgRFsr94149、UgRFsr40142或UgRFsr54608引物中的一种或多种的混合。

用于鉴定红花草莓花色性状的SSR分子标记的引物UgRFsr57622、UgRFsr94149、UgRFsr40142或UgRFsr54608在草莓花色性状鉴定上的应用。

鉴定红花草莓花色性状的方法,包括如下步骤:

(1)使用UgRFsr57622、UgRFsr94149、UgRFsr40142或UgRFsr54608作为引物,以待鉴定草莓DNA为模版进行PCR扩增;

(2)PCR扩增产物做电泳检测:如果引物UgRFsr57622的扩增产物同时得到127bp和165bp的产物,则待鉴定草莓为红花草莓;如果引物UgRFsr94149的扩增产物得到265bp的产物,则待鉴定草莓为红花草莓;如果引物UgRFsr40142的扩增产物得到276bp的产物,则待鉴定草莓为红花草莓;如果引物UgRFsr54608的扩增产物得到250bp的产物,则待鉴定草莓为红花草莓。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

本发明得到了可标记出红花草莓杂交后代红色系花(红色、深粉色、粉色、浅粉色)特异性标记。这能够在幼苗时期方便、有效的区分白花和其他花色,大大缩短了红花草莓的育种周期。

附图说明

图1转录组测序至SSR标记开发的示意图;

图2琼脂糖凝胶电泳图版,其中a为UgRFsr57622的扩增产物电泳图,b为UgRFsr94149的扩增产物电泳图,c为UgRFsr40142的扩增产物电泳图,d为UgRFsr54608的扩增产物电泳图。

具体实施方式

基于转录组测序,开发与红花草莓花色性状相关的特异性SSR分子标记,具体做法是:

一、红花草莓转录组测序

选取红花草莓粉公主×粉佳人的杂交后代中所有开红色花的实生苗(6株)和白花实生苗(6株)盛花期的花瓣,进行转录组测序。采用CTAB法提取花瓣总RNA,用带有Oligo(dT)的磁珠富集真核生物mRNA。加入fragmentation buffer将mRNA打断成短片段,以裂解后的短片段为模板,用六碱基随机引物(random hexamers)合成第一条cDNA链,然后加入缓冲液、dNTPs、RNase H和DNA polymerase I合成第二条cDNA链,再用AMPure XP beads纯化双链cDNA。纯化的双链cDNA先进行加A尾、末端修复并连接测序接头,再用AMPure XP beads进行片段大小选择,进行PCR扩增。并用AMPure XP beads继续纯化PCR产物,获得最终测序文库,分别命名为PH_R1、PH_R2、PH_W1和PH_W2。建好的测序文库用Illumina HiSeqTM2500进行测序,获得91 835个无冗余unigenes。

二、SSR引物开发

基于红花草莓转录组测序得到的91 835个unigenes,利用MISA软件寻找到12 077个unigenes含有SSR的重复基元,随机选择SSR的重复基元为单核苷酸重复次数≥10次,二核苷酸重复次数≥6次,三、四、五和六核苷酸重复次数≥5次的SSR序列,共105个,用软件Primer 5.0设计SSR引物。引物设计的原则为:①在引物中不存在SSR位点;②匹配获得总Unigenes的引物,不超过三个失配在5′端和不超过一个失配在3′端;③保持唯一匹配的引物,并丢弃多匹配引物;④引物长度在18~24bp;⑤PCR扩增片段长度在100~500bp;⑥SSR Finder验证SSR(http://www.fresnostate.edu/长度/),选择both-hit引物。

三、DNA提取

用CTAB(十六烷基三乙基溴化铵)法提取红花草莓基因组DNA,具体步骤:

粉公主×粉佳人的杂交后代实生苗,进行引物筛选;

粉公主×哈尼,俏佳人×哈尼和粉公主×俏佳人的杂交后代中选择材料进行验证分子标记。杂交组合后代的花色可分为5种花色:白色、浅粉色、粉色、深粉色和红色。分别采取所有杂交后代的新鲜嫩叶为试材。

(1)配制DNA提取缓冲液:2%CTAB(PVP),lM Tris-Hcl,0.5M EDTA(pH 8.0),5M NaCl和l0mg/mL的RNAase酶。

(2)对上述红花草莓材料分别进行如下处理:

A、提取:在65℃水浴锅中预热600μL CTAB+12μLβ-巯基乙醇提取液;将1/3体积的新鲜嫩叶在液氮中迅速研磨样品,将粉末状材料转入1.5mL离心管中,加入预热的提取液612μL,65℃保温30min,每隔l0min取出上下颠倒混匀;

B、抽提:加入等体积612μL的氯仿:异戊醇(24:1),混匀,4℃下10000rpm/min离心l0min,取上清500μL转入新离心管,并再次加入等体积500μL氯仿/异戊醇(24:1),混匀,10000rpm/min离心l0min,再次抽提250μL放入新的1.5mL离心管中;沉降:加入2倍体积预冷的无水乙醇(-20℃)上下颠倒混匀,置于-80℃冰箱中沉降20min,取出后10000rpm/min离心10min弃溶液;

C、清洗:加350μL TE溶解(大部分)后,10000rpm/min离心10min后,取300μL上清液于1.5mL,加入1μL RNAase 37℃水浴45min。取出冷却至室温加入1/10体积(30μL)3M的NaAc和2倍体积的无水乙醇(660μL)上下颠倒与-70℃静止30min。取出后10000rpm/min离心10min弃上清留沉淀,加入500μL 70%无水乙醇清洗8000rpm/min离心3min。弃上清液加入500μL 70%无水乙醇清洗8000rmp/min离心3min;

D、抽干:倒掉乙醇用移液枪尽量吸干附着液体,放超净工作台晾干。溶解:加入45μL TE溶解DNA后瞬时离心于-20℃保存。

E、紫外分光光度法检测上述步骤D所得的DNA样品的浓度,1%的琼脂糖凝胶电泳检测DNA的完整性。

四、genic-SSR引物筛选

选择用于转录组测序的组合(粉公主×粉佳人),不同花色的杂交后代,用于105对SSR引物的筛选。PCR扩增进行热循环(VeritiTM 96-well Thermal),PCR扩增反应体系20μL:2×Es Taq Master Mix 10μL(CWBIO,China;2×Es Taq MasterMix含有Es Taq DNA Polymerase,3Mm MgCl2和400μΜdNTP),10ng·μL-1DNA 0.5μL,10μmol·L-1上、下游引物各0.8μL,其余用无菌蒸馏水补充至20μL。PCR扩增程序:94℃预变性1min;94℃变性1min,最佳Tm退火2min,72℃延伸2min,35个循环;72℃延伸7min。产物检测:PCR产物在8%的聚丙烯酰胺凝胶上电泳分离后,染色显色后观察并照相记录结果,红白两个花色均能扩增出多态性清晰条带的4对引物对用于下一步的花色性状特异性引物验证。

五、验证特异性genic-SSR引物

根据步骤四分析结果,将经初步筛选出来的特异性引物,以不同的杂交组合后代中红花、白花、深粉、粉色、浅粉花为DNA模板,用以上PCR反应体系和条件,在3%(W/V)的琼脂糖凝胶验证引物特异性。

红花草莓杂交后代在植株开花后,在目视上才能够观察到红色系花表型。因此,trait-specific marker(性状特性标记)的开发将有助于苗期的选择,加速红花草莓新品种的选育过程。本研究中得到的4个trait-specific marker标记,UgRFsr57622(序列如SEQ ID No.1和SEQ ID No.2所示)、UgRFsr94149(序列如SEQ ID No.3和SEQ ID No.4所示)、UgRFsr40142(序列如SEQ ID No.5和SEQ ID No.6所示)、UgRFsr54608(序列如SEQ ID No.7和SEQ ID No.8所示),利用3%琼脂糖凝胶电泳验证标记物扩增的PCR产物,只有UgRFsr57622是多态的,只是在白色花类型扩增出一条带,而在其他花色植株上的第二条带都显着扩增(图2中a);UgRFsr94149和UgRFsr40142引物对,在有色花的表型中(红色、深粉色、粉色和浅粉色)均扩增出单一条带(图2中b和c),而UgRFsr54608引物对不仅能在有色花的表型中均扩增出一条带,且还带着次要带(图2中d),这3对引物在所有白色花表型中均不表达无扩增条带。

为了进一步确定微卫星序列的多态性,将4对引物共显性分离片段在TA克隆后被回收和测序。结果表明,序列与原始序列一致,表明开发的4对SSR性状特异性标记特异性高。

表1与红花草莓花色性状共分离的4个特异性引物序列

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请技术方案构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。

序列表

<110> 申请人名称 沈阳农业大学

<120> 用于鉴定红花草莓花色性状的SSR分子标记的引物及应用

<160> 8

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 1

tgatggcact gtacgatgag g 21

<210> 2

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 2

caccatcaac ttttggcgca 20

<210> 3

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 3

gtgcgacgat ctagtctggg 20

<210> 4

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 4

acggcataag accaagtgca 20

<210> 5

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 5

tactaggtcc cgtcgctctc 20

<210> 6

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 6

gtcgacgtag gcttcaggag 20

<210> 7

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 7

cattcaatgc atgagcgagg a 21

<210> 8

<211> 24

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 8

tcaggagttc aaataacaca ctca 24

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