一种冰草着丝粒特异的Gypsy逆转座子序列及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物技术领域，具体涉及一种冰草着丝粒特异的Gypsy逆转座子序列 及其应用。
【背景技术】
[0002] 逆转座子可以分为长末端逆转座子和非长末端逆转座子，它在谷类作物中是常见 的。在植物着丝粒中，逆转座子和微卫星DNA是最丰富的DNA元件，并且和着丝粒特异组蛋 白CENH3相关联。小麦中由于缺少微卫星重复使得着丝粒逆转座子占主导地位。长末端逆 转座子有Tyl-copia和Ty3_gypsy两个大群组成。CCS1和pSau3A9是Ty3_gypsy类逆转座 子的一部分，在谷类作物的着丝粒处是非常保守的。除了小麦族特异的着丝粒逆转座子外， 一些物种特异的着丝粒逆转座子也分离获得，而冰草属中还未见这方面的研究。所以，获得 一个冰草特异的着丝粒逆转座子对于研究冰草着丝粒的结构、功能以及演化过程具有重要 意义。
[0003] 作为小麦改良重要的遗传资源，冰草属含有许多高产特性，如分蘖能力强、多花多 小穗等，同时对旱、寒等非生物胁迫及白粉病、锈病等生物胁迫具有抗性。李立会等利用采 自中国新疆的冰草（A.cristatum)Z559与普通小麦（Triticum aestivum L.)Fukuho杂交， 通过进一步回交和自交获得了多个小麦-冰草异源二体附加系。小麦-冰草远缘杂交的成 功及异源附加系的建立为将冰草P基因组的优异基因转移到小麦提供了前提。大量易位系 的获得为冰草优异基因的有效利用提供了可能，而冰草染色质的追踪和鉴定就需要一个简 单有效的手段。P基因组特异的着丝粒逆转座子序列的获得和基于此开发的PCR分子标记 可以作为基因组特异的分子标签来对导入小麦的外源染色质进行追踪检测。
[0004] 综上所述，由于着丝粒逆转座子在植物演化中的意义，以及冰草在小麦改良中的 重要作用，急需在冰草属中开发P基因组特异的着丝粒逆转座子序列。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种冰草着丝粒特异的Gypsy逆转座子序列及其应用。
[0006] 本发明提供的冰草着丝粒特异的Gypsy逆转座子（分子标记，命名为特异DNA分 子），为如下（a)或（b) : (a)序列表的序列1自5'末端第37-803位核苷酸所示的DNA分 子；(b)序列表的序列1所7K的DNA分子。
[0007] 本发明还保护一种特异引物对，由序列表的序列2所示的单链DNA分子和序列表 的序列3所示的单链DNA分子组成。
[0008] 本发明还保护所述特异引物对在鉴定待测植物材料是否含有来源于冰草染色体 着丝粒区的遗传物质中的应用。
[0009] 本发明还保护一种检测待测植物材料是否含有来源于冰草染色体着丝粒区的遗 传物质的方法，包括如下步骤：以待测植物材料的基因组DNA为模板，采用所述特异引物对 进行PCR扩增，如果得到PCR扩增产物、待测植物材料含有来源于冰草染色体着丝粒区的遗 传物质，如果没有得到PCR扩增产物、待测植物材料可能不含有来源于冰草染色体着丝粒 区的遗传物质。
[0010] 所述PCR扩增产物的大小具体可为767bp±5bp。
[0011] 本发明还保护所述特异DNA分子在鉴定待测植物材料是否含有来源于冰草染色 体着丝粒区的遗传物质中的应用。
[0012] 本发明还保护一种检测待测植物材料是否含有来源于冰草染色体着丝粒区的遗 传物质的方法，包括如下步骤：采用所述特异DNA分子作为探针，对待测植物染色体进行荧 光原位杂交，如果具有荧光信号、待测植物材料含有来源于冰草染色体着丝粒区的遗传物 质，如果不具有荧光信号、待测植物材料可能不含有来源于冰草染色体着丝粒区的遗传物 质。
[0013] 以上任一所述待测植物可为冰草Z559、冰草Z1842、冰草Z589、冰草Z1750、小麦中 国春、小麦Fukuho、栽培一粒小麦M0 4、硬粒小麦京DR3、提莫菲维小麦％、尾状山羊草Ael4、 粗山羊草Y93、顶芒山羊草Y258、拟斯卑尔脱山羊草Ae49、小伞山羊草Y39、黑麦RM2161、 大麦浙皮1号、长穗偃麦草PI547326、簇毛麦Z1731、新麦草R429、假鹅观草Z1365、鹅观草 Z2192、小麦-冰草6P二体附加系4844-12、小麦-冰草6P长臂端体系、小麦-冰草6P短臂端 体系、小麦-冰草附加系5113、小麦-冰草附加系5114、小麦-冰草附加系11-26、小麦-冰 草附加系II-29_2i、小麦-冰草附加系5106、小麦-冰草附加系11-5-1、小麦-冰草附加系 11-4-2、小麦-冰草附加系5038、小麦-冰草附加系5043、小麦-冰草附加系11-21-2、小 麦-冰草附加系Π -21-6、小麦-冰草附加系11-9-3、小麦-冰草附加系11-30-5、小麦-冰 草附加系Π -1-3、小麦-冰草附加系11-3-1、小麦-冰草附加系II-7-1或小麦-冰草附加 系 11_8-1〇
[0014] 本发明还保护序列表的序列1所示的DNA分子作为逆转座子的应用。
[0015] 本发明的意义如下：（1)着丝粒逆转座子pAcCRl的获得对于研究冰草属植物的演 化具有重要作用；（2)由于大量小麦-冰草易位系的获得，使得对外源冰草染色质的快速检 测提出了新的挑战，而基于P基因组着丝粒区的逆转座子特异分子标记的获得可以对小麦 背景下的冰草着丝粒区的P染色质进行高效检测。
【附图说明】
[0016] 图1为小麦-冰草6P二体附加系4844-12的FISH结果。
[0017] 图2为冰草Z1842的FISH结果。
[0018] 图3为冰草Z589的FISH结果。
[0019] 图4为实施例2中琼脂糖凝胶电泳的电泳图。
[0020] 图5为实施例3中琼脂糖凝胶电泳的电泳图。
[0021] 图6为实施例4中采用AcPRIF和AcPRIR组成的特异引物对进行PCR扩增并琼脂 糖凝胶电泳的电泳图。
[0022] 图7为实施例4中采用ControlF和ControlR组成的对照引物对进行PCR扩增并 琼脂糖凝胶电泳的电泳图。
【具体实施方式】
[0023] 以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验 方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自 常规生化试剂商店购买得到的。
[0024] 冰草Z559(四倍体，4η = 28):中国农业科学院作物科学研究所作物种质资源保 护与研究中心（Wu, J.，X. Yang, Η. Wang, Η. Li, L. Li, X. Li, et al. 2006. The introgression of chromosome 6P specifying for increased numbers of florets and kernels from Agropyron cristatum into wheat. Theoretical and Applied Geneticsll4:13-20. )〇
[0025] 冰草Z1842(二倍体，2n = 14，P基因组）：中国农业科学院作物科学研究所作物种 质资源保护与研究中心。
[0026] 冰草Z589(四倍体，4n = 28，P基因组）：中国农业科学院作物科学研究所作物种 质资源保护与研究中心。
[0027] 冰草Z1750(六倍体，6n = 42, P基因组）：中国农业科学院作物科学研究所 作物种质资源保护与研究中心（Wu, M.，J. Zhang, J. Wang, X. Yang, A. Gao, X. Zhang, et al.2010. Cloning and characterization of repetitive sequences and development of SCAR markers specific for the P genome of Agropyron cristatum. Euphytica 172:363-372.)。
[0028] 小麦中国春（普通小麦，六倍体，6n = 42, ABD基因组）：中国农业科学院作物 科学研究所作物种质资源保护与研究中心（杨国辉，杨欣明，王睿辉，高爱农，李立 会，刘伟华.2010.小麦-冰草附加系1 · 4重组P染色体对Ph基因的抑制作用.科学通 报：463-467.)。
[0029] 小麦Fukuho (普通小麦，六倍体，6n = 42，ABD基因组）：中国农业科学院作物科学 研究所作物种质资源保护与研究中心（Wu, M.，J. Zhang, J. Wang, X. Yang, A. Gao, X. Zhang, et al.2010. Cloning and characterization of repetitive sequences and development of SCAR markers specific for the P genome of Agropyron cristatum. Euphytica 172:363-372.)。
[0030] 栽培一粒小麦M04(二倍体，2n = 14, A基因组）：中国农业科学院作物科学研 究所作物种质资源保护与研究中心（Wu, M.，J. Zhang, J. Wang, X. Yang, A. Gao, X. Zhang, et al.2010.Cloning and characterization of rep