一个鉴定小麦的黑胚病抗性的分子标记及其方法

本发明涉及生物，具体涉及一个鉴定小麦的黑胚病抗性的分子标记及其方法。

背景技术：

1、黑胚病是一种世界性病害，主要症状表现为籽粒胚部呈现明显的黑褐色斑点，严重影响籽粒外观、加工及营养品质，降低小麦商品等级。近年来，随着土壤条件的改善以及全球气候的变化，黑胚病愈发严重，威胁小麦生产安全。在我国小麦黑胚病主要发生在黄淮麦区和长江中下游地区。我国要求三等以上不完善粒小于6％(国标gb-1351-2008)。使用种子包衣剂并在灌浆期喷施药剂是防治黑胚病的主要方式，但会带来严重的环境污染，因此，选育抗病品种是防治黑胚病经济有效的方法。

2、黑胚病抗性是由多基因控制的复杂数量性状，不同品种间抗性差异显著，发掘抗性基因并开发紧密连锁标记是黑胚病抗性育种亟需解决的问题。与抗黑胚病qtl紧密连锁的分子标记可通过分子标记辅助选择(marker assisted selection，mas)有目的地进行基因累加，提高品种抗性。mas已广泛应用于连锁分析、关联分析、标记辅助选择和作物设计育种等领域。随着基因组学和分子生物学的进展，snp标记发展成为目前小麦遗传研究中应用最为广泛的一类分子标记。近年来，小麦90k、660k、50k、55k和35k等基因芯片发展迅速，在小麦复杂性状遗传解析研究中广泛应用。snp标记已逐渐应用于高密度遗传图谱构建、数量性状基因定位和种质基因型检测中，有效加速分子育种进程。kasp(kompetitive allele-specific pcr)技术可在广泛的基因组dna样品中，对snps和特定位点上的indels进行精准的双等位基因判断。lgc genomics公司研发的基于kasp技术的snp基因分型检测方案，有效节约成本，高效应用于大批量材料的特异标记检测工作。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一个鉴定小麦的黑胚病抗性的分子标记及其方法。

2、第一方面，本发明要求保护小麦基因组上特定snp位点的单核苷酸多态性作为标记物在如下任一中的应用：

3、(a1)鉴定或辅助鉴定小麦的黑胚病抗性；

4、(a2)制备用于鉴定或辅助鉴定小麦的黑胚病抗性的产品；

5、(a3)比较待测小麦的黑胚病抗性强弱；

6、(a4)制备用于比较待测小麦的黑胚病抗性强弱的产品；

7、(a5)选育黑胚病抗性相对较强的小麦单株或株系或品系或品种；

8、(a6)制备用于选育黑胚病抗性相对较强的小麦单株或株系或品系或品种的产品；

9、(a7)筛选剔除黑胚病抗性相对较弱的小麦单株；

10、(a8)制备用于筛选剔除黑胚病抗性相对较弱的小麦单株的产品；

11、所述特定snp位点位于小麦6a染色体上seq id no.4的第37位，该snp位点处的核苷酸为t或c。所述特定snp位点对应于小麦参考基因组chinese spring refseq v1.0的物理位置109.9mb(https://urgi.versailles.inra.fr/blast_iwgsc/)(下同)。

12、第二方面，本发明要求保护用于检测小麦基因组上特定snp位点的单核苷酸多态性的物质在如下任一中的应用：

13、(a1)鉴定或辅助鉴定小麦的黑胚病抗性；

14、(a2)制备用于鉴定或辅助鉴定小麦的黑胚病抗性的产品；

15、(a3)比较待测小麦的黑胚病抗性强弱；

16、(a4)制备用于比较待测小麦的黑胚病抗性强弱的产品；

17、(a5)选育黑胚病抗性相对较强的小麦单株或株系或品系或品种；

18、(a6)制备用于选育黑胚病抗性相对较强的小麦单株或株系或品系或品种的产品；

19、(a7)筛选剔除黑胚病抗性相对较弱的小麦单株；

20、(a8)制备用于筛选剔除黑胚病抗性相对较弱的小麦单株的产品；

21、所述特定snp位点位于小麦6a染色体上seq id no.4的第37位，该snp位点处的核苷酸为t或c。

22、其中，用于检测小麦基因组上所述特定snp位点的单核苷酸多态性的物质为后文第三方面中所述的kasp引物或后文第四方面中所述的试剂或试剂盒。

23、第三方面，本发明要求保护用于鉴定或辅助鉴定小麦的黑胚病抗性的kasp引物。

24、本发明要求保护的用于鉴定或辅助鉴定小麦的黑胚病抗性的kasp引物，由引物1、引物2和引物3组成；所述引物1为自5’端到3’端依次为荧光标签序列a和seq id no.1的第22-39位的单链dna；所述引物2为自5’端到3’端依次为荧光标签序列b和seq id no.2的第22-39位的单链dna；所述引物3为核苷酸序列如序列表中seq id no.3所示的单链dna。

25、其中，所述荧光标签序列a的核苷酸序列可为seq id no.1的第1-21位；所述荧光标签序列b的核苷酸序列可为seq id no.2的第1-21位。

26、进一步地，所述引物1为核苷酸序列如seq id no.1所示的单链dna；所述引物2为核苷酸序列如seq id no.2所示的单链dna。

27、第四方面，本发明要求保护用于鉴定或辅助鉴定小麦的黑胚病抗性的试剂或试剂盒。

28、本发明所要求保护的试剂盒含有所述试剂；所述试剂含有前文第三方面中所述的kasp引物。

29、第五方面，本发明要求保护一种特异性dna分子。

30、本发明所要求保护的特异性dna分子如seq id no.4所示。其中，seq id no.4的第37位的y为t或c。

31、第六方面，本发明要求保护前文第三方面中所述的kasp引物或前文第四方面中所述的试剂或试剂盒或前文第五方面中所述的特异性dna分子在如下任一中的应用：

32、(a1)鉴定或辅助鉴定小麦的黑胚病抗性；

33、(a2)制备用于鉴定或辅助鉴定小麦的黑胚病抗性的产品；

34、(a3)比较待测小麦的黑胚病抗性强弱；

35、(a4)制备用于比较待测小麦的黑胚病抗性强弱的产品；

36、(a5)选育黑胚病抗性相对较强的小麦单株或株系或品系或品种；

37、(a6)制备用于选育黑胚病抗性相对较强的小麦单株或株系或品系或品种的产品；

38、(a7)筛选剔除黑胚病抗性相对较弱的小麦单株；

39、(a8)制备用于筛选剔除黑胚病抗性相对较弱的小麦单株的产品；

40、(a9)小麦育种。

41、在(a9)中，所述育种的目的是获得黑胚病抗性增强的小麦品种。

42、第七方面，本发明要求保护如下任一方法：

43、方法i：一种比较待测小麦的黑胚病抗性强弱的方法，包括如下步骤：

44、(d1)检测待测小麦基因组上特定snp位点处的核苷酸，确定所述待测小麦的基因型，根据所述待测小麦的基因型按照如下确定所述待测小麦的黑胚病抗性强弱：t:t基因型的所述待测小麦的黑胚病抗性强于或候选强于c:c基因型的所述待测小麦的黑胚病抗性；

45、所述特定snp位点位于小麦6a染色体上seq id no.4的第37位，该snp位点处的核苷酸为t或c；

46、所述t:t基因型为在小麦基因组上所述特定snp位点处的核苷酸为t的纯合型；

47、所述c:c基因型为在小麦基因组上所述特定snp位点处的核苷酸为c的纯合型。

48、方法ii：一种选育黑胚病抗性相对较强的小麦单株或株系或品系或品种的方法，包括如下步骤：

49、检测待测小麦的基因组上特定snp位点处的核苷酸，确定所述待测小麦的基因型，选择t:t基因型的所述待测小麦作为亲本进行选育，并在育种各世代选择t:t基因型的小麦，最终获得黑胚病抗性相对较强的小麦单株或株系或品系或品种；

50、所述特定snp位点位于小麦6a染色体上seq id no.4的第37位，该snp位点处的核苷酸为t或c；

51、所述t:t基因型为在小麦基因组上所述特定snp位点处的核苷酸为t的纯合型。

52、方法iii：一种筛选剔除黑胚病抗性相对较弱的小麦单株的方法，包括如下步骤：

53、检测待测小麦的基因组上特定snp位点处的核苷酸，确定所述待测小麦的基因型，将c:c基因型的所述待测小麦筛选出来剔除出去；

54、所述特定snp位点位于小麦6a染色体上seq id no.4的第37位，该snp位点处的核苷酸为t或c；

55、所述c:c基因型为在小麦基因组上所述特定snp位点处的核苷酸为c的纯合型。

56、在上述方法中，检测所述待测小麦的基因组上所述特定snp位点处的核苷酸可通过直接测序完成，也可按照包括如下步骤的方法进行：利用前文第四方面中所述的试剂或试剂盒对所述待测小麦的基因组dna进行pcr扩增，将所扩增的产物进行荧光信号扫描，然后按照如下确定所述待测小麦的基因组中所述特定snp位点的基因型：若所述待测小麦的扩增产物的荧光信号为所述荧光标签序列a对应的信号，则所述待测小麦为t:t基因型；若所述待测小麦的扩增产物的荧光信号为所述荧光标签序列b对应的信号，则所述待测小麦为c:c基因型。

57、在本发明的具体实施方式中，所述黑胚病抗性强弱是通过籽粒的黑胚率高低体现的。籽粒的黑胚率高说明黑胚病抗性弱，籽粒的黑胚率低说了明黑胚病的抗性强。

58、在本发明中，所述小麦可选自临麦2号和中892的杂交后代或者表2中166份小麦材料。

59、本发明基于特定snp位点(小麦6a染色体上seq id no.4的第37位，为t或c)开发了kasp引物，进而分别统计临麦2号/中892的f6 ril群体和166份自然品种中两种基因型的小麦的平均黑胚率，结果表明，ril群体中tt纯合型的小麦品种(黑胚率18.6％)比cc纯合型(黑胚率21.8％)的小麦品种的黑胚率的平均值降低了14.7％；自然品种中tt纯合型的小麦品种(黑胚率22.2％)比cc纯合型的小麦品种(黑胚率28.3％)的黑胚率的平均值降低了21.6％。两个群体结果数据菌在0.05水平上有显著差异。本发明所开发的kasp引物，可以对黑胚病基因进行分子标记辅助筛选。本发明对于培育黑胚病抗体增强的小麦品种具有重要意义。