与小麦抗条锈病基因QYr.sicau.-2BL连锁的SNP分子标记及应用

本发明涉及分子育种，特别是涉及与小麦抗条锈病基因qyr.sicau.-2bl连锁的snp分子标记及应用。

背景技术：

1、小麦是世界主要粮食作物，其安全生产对保障全球粮食安全具有重要意义。由条形柄锈菌小麦专化型(puccinia striiformis westend.f.sp.tritici erikss.,pst)引起的小麦条锈病是世界性重要病害。条锈病具有发生频率高、流行范围广、危害程度大等特点。条锈菌为活体寄生菌，主要侵染小麦叶片，亦也可侵染茎秆、穗部、叶鞘和颖壳等部位，从小麦细胞吸收营养，破坏叶组织，降低光合作用，最终造成小麦减产甚至绝收。发掘抗病基因，培育抗条锈病品种是防治条锈病危害的最有效措施。

2、目前，从小麦及其近缘物种中报道了84个(yr1-yr84)正式命名和大批暂命名的抗条锈病基因。由于条锈菌致病性变异频繁，新毒性生理小种的流行，导致生产上单一抗源为主的品种，在大面积推广3-5年后便“丧失”对条锈病的抗性。小麦中报道的抗条锈病基因，大多数已丧失了对新毒性小种的抗性。因此，亟需发掘新型条锈病抗源以及开发育种选择分子标记。

3、近年来，基于生物个体间基因组序列单碱基多态性(single nucleotidepolymorphism，snp)标记被成功开发。snp标记位点广泛存在于基因组中，具有较高的稳定性，可以实现高通量检测。以snp为基础的第三代kasp(kompetitive allele specificpcr)分子标记基于引物末端碱基的特异匹配，对snp分型以及检测indels，可以快速、经济、高效、灵活地实现snp分子标记检测，在基因定位及分子标记辅助选择育种等方面发挥了重要作用。基于此，开发与抗条锈病位点紧密连锁的高通量kasp分子标记，对于实现抗条锈病位点的快速检测、自动化分子育种，加快抗条锈病小麦新品种的培育具有重要的价值和意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供与小麦抗条锈病基因qyr.sicau.-2bl连锁的snp分子标记及应用，以解决上述现有技术存在的问题，该snp分子标记与抗条锈病基因qyr.sicau.-2bl紧密连锁，能够准确鉴别出抗小麦条锈病植株，对于小麦种质资源改良、小麦抗条锈病材料创制或小麦分子辅助育种具有重要意义。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供与小麦抗条锈病基因qyr.sicau.-2bl连锁的snp分子标记，所述snp分子标记利用如seq id no.1～3所示特异性引物组扩增得到。

4、优选的是，如seq id no：1-2所示的上游引物5’端分别修饰不同的荧光基团。

5、优选的是，所述snp分子标记与小麦抗条锈病qtl qyr.sicau.-2bl共定位于小麦2b染色体长臂上，多态性为t/c。

6、本发明还提供用于检测所述的snp分子标记的特异性引物组，所述特异性引物组的核苷酸序列如seq id no.1～3所示。

7、本发明还提供用于检测所述的snp分子标记的试剂盒，包含所述的特异性引物组。

8、本发明还提供一种鉴定小麦抗条锈病的方法，包括：

9、1)提取待测植株的基因组dna；

10、2)以待测植株的基因组dna为模板，利用扩增snp分子标记(kasp-2bl1)的引物，在仪器cfx96real-time system，进行pcr扩增反应并读取荧光值；

11、3)检测pcr扩增产物荧光，如果能够读取引物seq id no.2是荧光，则待测植株为具有抗条锈病性状的小麦资源。

12、优选的是，用于扩增所述snp分子标记的反应体系为：1.4μl混合引物、0.5μl dna模板、3.1μl ddh2o以及5μlhigeno 2×probe mix b；所述混合引物为0.168μl seq idno.1所示上游引物、0.168μl seq id no.2所示上游引物、0.42μl seq id no.3所示下游引物以及0.644μl ddh2o；

13、用于扩增所述snp分子标记的反应程序为：95℃预变性10min；95℃变性20s，61～55℃退火延伸40s，10个循环，每个循环退火延伸低0.6℃；95℃变性20s，55℃退火延伸60s，30个循环。

14、本发明还提供所述的snp分子标记、所述的特异性引物组或者所述的试剂盒在小麦种质资源改良、小麦抗条锈病材料创制或者小麦分子辅助育种中的应用。

15、本发明还提供所述的snp分子标记、所述的特异性引物组或者所述的试剂盒在鉴定抗条锈病小麦中的应用。

16、本发明公开了以下技术效果：

17、(1)本发明公开了位于小麦2b染色体上的与小麦抗条锈病连锁的分子标记kasp-2bl1，该分子标记是小麦2b染色体长臂上抗条锈病qtl qyr.sicau.-2bl的侧翼标记，连锁度高。该标记可用来检测小麦2b染色体上的抗条锈病qtl，快速筛选具有该位点的植株，进而方便进行高抗小麦的分子辅助育种。本发明提供的分子标记kasp-2bl1与小麦2b上的抗条锈病qtl qyr.sicau.-2bl紧密连锁，可用来对小麦抗条锈病这一性状进行定位，从而在育种过程中淘汰感病的植株，提高育种工作效率，并为小麦抗条锈病基因的研究提供基础。

18、(2)本发明首次公开了来自小麦‘as286’的抗条锈病qtl qyr.sicau.-2bl，其位于小麦2b染色体长臂上，显著增加小麦抗条锈性。该qtl在小麦抗病性(抗条锈性)育种中具有较高的利用价值。

19、(3)本发明首次公开了基于荧光定量pcr平台精确检测小麦‘as286’的抗条锈病qtl qyr.sicau.-2bl的分子标记kasp-2bl1，且为共显性标记，检测准确高效、扩增方便稳定。

20、(4)本发明公开的分子标记kasp-2bl1与抗条锈病qtl qyr.sicau.-2bl极显著相关，呈现共分离标记特征，用于分子标记辅助选择的准确性高，提高适应不同环境的小麦抗条锈病品种的选择鉴定效率，且成功率高。

技术特征：

1.与小麦抗条锈病基因qyr.sicau.-2bl连锁的snp分子标记，其特征在于，所述snp分子标记利用如seq id no.1～3所示特异性引物组扩增得到。

2.根据权利要求1所述的snp分子标记，其特征在于，如seq id no：1-2所示的上游引物5’端分别修饰不同的荧光基团。

3.根据权利要求1所述的snp分子标记，其特征在于，所述snp分子标记与小麦抗条锈病qtl qyr.sicau.-2bl共定位于小麦2b染色体长臂上，多态性为t/c。

4.用于检测权利要求1所述的snp分子标记的特异性引物组，其特征在于，所述特异性引物组的核苷酸序列如seq id no.1～3所示。

5.用于检测权利要求1所述的snp分子标记的试剂盒，其特征在于，包含权利要求4所述的特异性引物组。

6.一种鉴定小麦抗条锈病的方法，其特征在于，包括以待测植物样品dna为模板，扩增权利要求1-3任一项所述的snp分子标记，根据扩增产物的荧光判断待测植株是否抗条锈病。

7.根据权利要求6所述的鉴定小麦抗条锈病的方法，其特征在于，用于扩增所述snp分子标记的反应体系为：1.4μl混合引物、0.5μl dna模板、3.1μl ddh2o以及5μlhigeno 2×probe mix b；所述混合引物为0.168μl seq id no.1所示上游引物、0.168μl seq id no.2所示上游引物、0.42μl seq id no.3所示下游引物以及0.644μlddh2o；

8.根据权利要求6所述的鉴定小麦抗条锈病的方法，其特征在于，所述扩增产物若能读取出如seq id no.2所示引物修饰后的荧光，则待测植株为抗条锈病植株。

9.根据权利要求1-3任一项所述的snp分子标记、权利要求4所述的特异性引物组或者权利要求5所述的试剂盒在小麦种质资源改良、小麦抗条锈病材料创制或者小麦分子辅助育种中的应用。

10.根据权利要求1-3任一项所述的snp分子标记、权利要求4所述的特异性引物组或者权利要求5所述的试剂盒在鉴定抗条锈病小麦中的应用。

技术总结
本发明公开了与小麦抗条锈病基因QYr.sicau.‑2BL连锁的SNP分子标记及应用，属于分子育种技术领域。所述SNP分子标记利用如SEQ ID NO.1～3所示特异性引物组扩增得到；所述SNP分子标记与小麦抗条锈病QTL QYr.sicau.‑2BL共定位于小麦2B染色体长臂上，多态性为T/C。该分子标记能准确跟踪所述小麦抗条锈病基因QYr.sicau‑2BL，预测小麦的抗条锈病特性，进而方便进行分子设计育种。本发明还提供鉴定小麦抗条锈病的方法，能够加强抗条锈病预测的准确性，便于快速筛选出抗条锈病的小麦品种或品系，大大加快小麦高产量品种的选育进程。

技术研发人员：黄林,李雨琴,胡燕灵,冯丽华,刘登才,伍碧华,张连全,贺靖舒,张堇蕤
受保护的技术使用者：四川农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13