小麦茎基腐抗病位点Qfcr.cau.2A的KASP分子标记及其应用

本发明涉及分子标记和植物遗传育种，特别是涉及小麦茎基腐抗病位点qfcr.cau.2a的kasp分子标记及其应用。

背景技术：

1、小麦茎基腐病(fusarium crown rot，fcr)是一种由镰刀菌侵染造成的世界性土传病害，先后在澳大利亚、加拿大、美国和中国等国家被报道。小麦茎基部和根部受到病原菌侵染后会导致组织坏死，破坏植株水分和养分运输，从而对小麦穗粒数、粒重、株高、分蘖数和产量等重要农艺性状产生不利影响。近年来伴随着秸秆还田、节水节肥等耕作措施的应用，该病已严重威胁到小麦的安全生产，成为一种常见的新发病害。

2、种植抗病品种是防控茎基腐病发生和危害最为有效的措施之一。到目前为止，在国际范围内对该病表现高抗的材料还没有发现，仅有部分材料表现中等抗性。国际科技工作者利用这些中抗材料构建重组自交系等遗传群体，通过qtl定位分析发现多个控制小麦茎基腐病抗性的qtl。例如，ma等利用“cscr6/lang”群体在3bl染色体上定位到一个强效抗病位点，能够解释49％变异，来源于“cscr6”的3bl染色体上的位点在4个重组自交系中得到了验证，该位点能够平均降低33％的茎基腐病害(ma et al.2010)。poole等通过一系列的田间和温室实验从两个重组自交系中(“sunco/macon”，“sunco/otis”)定位到5个具有显著效应的抗病位点，分别位于2b、3b、4b、4d和7a染色体上，在所有实验中一致性和效应显著性最高的位点是来自于“macon”和“otis”的3b染色体，解释36％的表型变异(poole etal.2012)。

3、由于小麦茎基腐病抗性性状的复杂性和多基因性，筛选更多的抗性种质和位点/基因可以极大地促进fcr抗性的遗传改良，对规模化改良小麦育种群体质量和产量具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供小麦茎基腐抗病位点qfcr.cau.2a的kasp分子标记及其应用，以解决上述现有技术存在的问题。本发明提供的kasp分子标记能够快速准确鉴定出小麦对fcr的抗性，为小麦抗fcr种质资源筛选提供了非常有价值的分子工具。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供小麦茎基腐抗病位点qfcr.cau.2a的kasp分子标记，所述kasp分子标记的核苷酸序列如seq id no.1所示，在seq id no.1所示序列的第101位碱基处存在a/g突变。

4、本发明还提供一种检测所述kasp分子标记的引物组，所述引物组包括核苷酸序列如seq id no.2所示的上游引物f1、核苷酸序列如seq id no.3所示的上游引物f2和核苷酸序列如seq id no.4所示的下游引物r。

5、本发明还提供所述的引物组在制备检测小麦茎基腐病抗性的试剂盒中的应用。

6、本发明还提供一种检测小麦茎基腐病抗性的试剂盒，包含所述的引物组。

7、本发明还提供一种所述的引物组或所述的试剂盒的应用，用于如下任一项应用中：

8、(1)鉴定小麦对茎基腐病的抗性；

9、(2)筛选对小麦茎基腐病抗病和感病的品种或品系。

10、本发明还提供一种鉴定小麦对茎基腐病抗性的方法，包括如下步骤：

11、以待测小麦样品的基因组dna作为模板，利用所述的引物组或所述的试剂盒对模板进行pcr扩增，利用扩增结果判断待测小麦对茎基腐病的抗性；

12、若扩增结果显示释放出蓝色荧光，则判断待测小麦对茎基腐病表现为抗病；若扩增结果显示释放出橙红色荧光，则判断待测小麦对茎基腐病表现为感病。

13、进一步地，所述pcr扩增的反应体系为：2μl 10ng/μldna、5μl 2×master mix和0.14μl10μm混合引物。

14、进一步地，在所述混合引物中，所述上游引物f1、所述上游引物f2和所述下游引物r的体积比为12:12:30。

15、进一步地，所述pcr扩增的反应程序为：预变性阶段95℃持续10min；变性阶段95℃持续20s；复性延伸阶段65℃40s，10个循环，每个循环降低1℃；变性阶段95℃20s，55℃40s，35个循环。

16、本发明公开了以下技术效果：

17、本发明利用来源于c549和3642的重组自交系群体，结合16k单核苷酸多态性(snp)序列对c549中与fcr抗性相关的遗传位点进行了研究，在小麦2a染色体长臂上发现一个稳定的茎基腐病抗性qtl。进一步针对该位点开发了可用于大规模材料筛选的kasp分子标记，在来源于c549和cn16为亲本构建的f7 ril群体中验证了所开发分子标记与抗病性的紧密关联程度。该kasp分子标记能够快速准确鉴定出小麦对fcr的抗性，为小麦抗fcr种质资源筛选提供了非常有价值的分子工具。

技术特征：

1.小麦茎基腐抗病位点qfcr.cau.2a的kasp分子标记，其特征在于，所述kasp分子标记的核苷酸序列如seq id no.1所示，在seq id no.1所示序列的第101位碱基处存在a/g突变。

2.一种检测权利要求1所述kasp分子标记的引物组，其特征在于，所述引物组包括核苷酸序列如seq id no.2所示的上游引物f1、核苷酸序列如seq id no.3所示的上游引物f2和核苷酸序列如seq id no.4所示的下游引物r。

3.如权利要求2所述的引物组在制备检测小麦茎基腐病抗性的试剂盒中的应用。

4.一种检测小麦茎基腐病抗性的试剂盒，其特征在于，包含权利要求2所述的引物组。

5.一种如权利要求2所述的引物组或如权利要求4所述的试剂盒的应用，其特征在于，用于如下任一项应用中：

6.一种鉴定小麦对茎基腐病抗性的方法，其特征在于，包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述pcr扩增的反应体系为：2μl 10ng/μldna、5μl 2×master mix和0.14μl 10μm混合引物。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述混合引物中，所述上游引物f1、所述上游引物f2和所述下游引物r的体积比为12:12:30。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述pcr扩增的反应程序为：预变性阶段95℃持续10min；变性阶段95℃持续20s；复性延伸阶段65℃40s，10个循环，每个循环降低1℃；变性阶段95℃20s，55℃40s，35个循环。

技术总结
本发明公开了小麦茎基腐抗病位点Qfcr.cau.2A的KASP分子标记及其应用，属于分子标记和植物遗传育种技术领域。所述KASP分子标记的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，在SEQ ID NO.1所示序列的第101位碱基处存在A/G突变。所述KASP分子标记可用于鉴定小麦对茎基腐病的抗性或筛选对小麦茎基腐病抗病和感病的品种或品系。本发明提供的分子标记能够快速准确鉴定出小麦对FCR的抗性，为小麦抗FCR种质资源筛选提供了非常有价值的分子工具。

技术研发人员：马骏,许湘茹,马建,苟璐璐
受保护的技术使用者：中国农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8