公开/公告号CN114875173A
专利类型发明专利
公开/公告日2022-08-09
原文格式PDF
申请/专利权人 贵州省园艺研究所(贵州省园艺工程技术研究中心);
申请/专利号CN202210727470.2
申请日2022-06-24
分类号C12Q1/6895(2018.01);C12N15/11(2006.01);C12Q1/686(2018.01);
代理机构北京高沃律师事务所 11569;
代理人高辉
地址 550006 贵州省贵阳市花溪区金竹镇金欣社区金农路1号贵州省农业科学院内
入库时间 2023-06-19 16:20:42
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2022-08-26
实质审查的生效 IPC(主分类):C12Q 1/6895 专利申请号:2022107274702 申请日:20220624
实质审查的生效
2022-08-09
公开
发明专利申请公布
技术领域
本发明涉及分子标记开发技术领域,具体涉及叶用芥菜叶缘裂刻SSR分子标记及其应用。
背景技术
芥菜(Brassica juncea(L.)Czern.et Coss.)是贵州省的特色蔬菜,栽培面积大,春季栽培价格高。叶用芥菜俗称青菜,是十字花科芸薹属芥菜类蔬菜,可鲜食可加工。叶片是植物的重要器官,尤其在多叶蔬菜中叶片不仅是光合产物的主要来源,其形态更是对叶用类蔬菜的商品价值和产量有极大的影响。叶片形态根据叶的边缘形态的不同,主要分为全缘的、锯齿状的和裂刻的。研究表明叶缘裂刻是植物对逆境的一种较强的适应,能够应对冷害胁迫、水分胁迫、强风,抵御高温同时增加通风透气性。裂叶植物在密植时传热速率要高于全缘叶植物,可防御高温灼伤,且在光资源竞争上竞争力比全缘叶更强,裂叶在种群中因为叶面积小,且没有叶片复合聚集,能快速响应和竞争有限光源,所以可充分地利用光能,与全缘叶相比具有更高的光合效率和植物产量。叶缘裂刻性状由1对显性基因控制,目前关于叶缘裂刻形成机理在白菜和甘蓝型油菜中研究较多,在芥菜中鲜有报道。叶用芥菜品种选育在贵州省起步较晚,尤其是叶缘裂刻品种选育。因此,以控制叶用芥菜叶缘裂刻性状基因的相关的分子标记的开发和利用,将为叶用芥菜新品种分子辅助育种提供指导,满足生产上的需求。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供叶用芥菜叶缘裂刻SSR分子标记引物对,利用分子标记鉴定叶用芥菜叶缘裂刻性状,为叶用芥菜新品种分子辅助育种提供指导。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了叶用芥菜叶缘裂刻SSR分子标记引物对,所述引物对的上游引物核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示,下游引物核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
优选的,所述引物对的扩增位点位于芥菜A亚基因组10号染色体上。
本发明提供了一种鉴定叶用芥菜叶缘裂刻性状的方法,包括以下步骤:提取叶用芥菜基因组DNA,利用上述引物对进行PCR扩增,扩增产物进行凝胶电泳,观察电泳条带的多态性。
优选的,对所述电泳条带进行银染显影。
本发明提供了一种叶用芥菜叶缘裂刻检测试剂盒,包括上述SSR标记引物对。
优选的,所述试剂盒还包括dNTPs、Taq DNA聚合酶、PCR反应缓冲液和基因组提取试剂。
优选的,所述试剂盒还包括凝胶电泳中的试剂。
本发明提供了上述引物对或上述试剂盒在叶用芥菜叶缘裂刻性状筛选中的应用。
本发明提供了上述引物对或上述试剂盒在叶用芥菜品种纯度鉴定中的应用。
本发明提供了上述引物对或上述试剂盒在叶用芥菜育种中的应用。
与现有技术相比,本发明技术方案的有益效果如下:
本发明提供了叶用芥菜叶缘裂刻SSR分子标记引物对,通过检测标记位点上的多态性可以精准表达叶用芥菜叶缘形态的差异,可用于叶用芥菜叶缘裂刻性状相关基因的鉴定和叶用芥菜叶缘裂刻性状的筛选与验证,为叶用芥菜新品种分子辅助育种提供指导,以满足生产上的需求。
附图说明
图1:滑窗降噪后与叶缘裂刻性状相关的P值;
图2:SSR引物筛选结果;
图3:SSR引物验证结果;
图4:SSR引物鉴定品种纯度结果;
图5:SSR分子标记辅助选育叶用芥菜种质资源结果。
具体实施方式
本发明提供了叶用芥菜叶缘裂刻SSR分子标记引物对,上游引物核苷酸序列如SEQID NO.1所示,下游引物核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
本发明所述叶用芥菜叶缘裂刻SSR分子标记引物对的扩增位点位于芥菜A亚基因组10号染色体上,重复基元序列(SEQ ID NO.149)为(CGAAC)5CTCCCATGTTTCATAATATCGTTATTTCAATTCAAGCAATTAAGGTCGAAAAAGATATTCC(T)10。其中(CGAAC)5个循环,(T)10个循环。
本发明所述叶用芥菜叶缘性状为:在植株莲座期时选取第10片叶判定植株的叶缘形态,将叶边缘无裂刻的单株视为叶缘全缘,叶基部有裂刻的单株视为叶缘中间型,叶边缘均有裂刻的单株视为叶缘裂刻。
本发明所述SSR分子标记引物对的开发方法包括:对极端叶缘全缘单株、极端叶缘裂刻单株和叶缘中间型进行混池测序,利用GradedPool-seq(GPS)关联分析方法对叶缘裂刻性状进行定位,然后筛选定位区间主效区间内的SSR序列并设计引物,得到本发明所述SSR分子标记引物对。
作为一种可选的实施方式,本发明所述叶用芥菜叶缘裂刻SSR分子标记引物对的开发方法包括:(1)以叶用芥菜叶缘全缘DH系‘黔青4号’为母本,以叶缘裂刻自交系‘白芥菜’为父本进行杂交,对得到的F
本发明还提供了一种鉴定叶用芥菜叶缘裂刻性状的方法,包括以下步骤:提取叶用芥菜基因组DNA,然后利用叶用芥菜叶缘裂刻SSR分子标记引物对进行PCR扩增,扩增产物进行凝胶电泳,观察电泳条带的多态性。
本发明所述凝胶电泳优选为聚丙烯酰胺凝胶电泳。
本发明所述PCR扩增体系优选为:基因组DNA 1μL、2×Taq PCR MasterMix 10μL、上游引物和下游引物各1μL和ddH
本发明所述PCR扩增程序优选为:94℃预变性3min;94℃变性30s,58℃退火30s,72℃延伸1min,30个循环;72℃延伸5min;4℃保存。
本发明对所得电泳条带进行银染显影,以观察电泳条带的多态性,并根据电泳条带的多态性判断具体的叶用芥菜叶缘裂刻性状。
本发明还提供了一种叶用芥菜叶缘裂刻检测试剂盒,包括本发明所述叶用芥菜叶缘裂刻SSR分子标记引物对。优选的,本发明所述试剂盒中还包括dNTPs、Taq DNA聚合酶、PCR反应缓冲液和基因组提取试剂。
更优选的,本发明所述试剂盒还包括凝胶电泳中的试剂。本发明将SSR分子标记引物对扩增得到的产物采用凝胶电泳进行检测,根据检测结果的多态性可得到具体的叶用芥菜叶缘裂刻性状。
本发明还提供了上述引物对或试剂盒在叶用芥菜叶缘裂刻性状中的应用,所述应用包括鉴定叶用芥菜叶缘裂刻性状相关基因、筛选优良的叶用芥菜叶缘裂刻性状、叶用芥菜品种纯度鉴定以及叶用芥菜分子育种。
下面将结合本发明中的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明具体实施例中,所述芥菜DNA提取方法为:(1)取已充分研磨的新鲜叶片组织,加入400μL缓冲液LP1和6μL RNaseA,涡旋振荡混匀后,37℃水浴加热10min。(2)加入130μL缓冲液LP1,涡旋振荡混匀后,12000×g离心5min,将上清液移至新离心管中。加入1.5倍体积的缓冲液LP3,立即混匀。(3)将所得溶液加入吸附柱CB3中,12000×g离心30s,弃滤液。(4)加漂洗液PW,室温放置5min,12000×g离心30s,弃滤液。(5)重复步骤(4)后,再12000×g离心3min,弃滤液,将吸附柱置于超净工作台中吹晾10min。(6)将CB3转移至新离心管中,向吸附膜的中央悬空滴加80μL洗脱缓冲液TE,25℃放置8min,12000×g离心1min。再将离心得到的溶液加入吸附柱CB3中,25℃放置5min,12000×g离心1min,以增加基因组DNA的得率。(7)使用超微量分光光度计,检测DNA的浓度与纯度,将合格的DNA,保存至-80℃超低温冰箱备用。
所述聚丙烯酰胺凝胶电泳试验的具体步骤为:(1)装玻璃板:将两片玻璃板内面对贴,有耳玻璃板朝里,玻璃板摆放整齐,用夹子夹住后,水平放置。(2)配制非变性聚丙烯酰胺凝胶(8%):向三角瓶中加入30mL纯水、3mL 10×TBE电解液、12mL 30%的聚丙烯酰胺,再加入50μL四甲基乙二胺(通风橱中操作),最后吸取200μL 10%过硫酸铵加入,加入后立刻摇动混匀。(3)灌胶:将三角瓶中的胶液向两块玻璃板间注入,胶液灌满玻璃杯之间的空间,确保无气泡后水平插入梳子,静置约30min后,聚丙烯酰胺凝胶凝固好,将玻璃杯垂直放入电泳槽,夹子夹好确保不漏,向中间电泳槽中加入1×TBE直至淹没梳子,然后垂直拔出梳子。(4)吹孔:仔细检查胶孔中是否有沉淀物,如果有沉淀物有1000mL的移液枪、枪头吹孔,将点样孔吹干净。(5)加样:前后各空2孔,先加4μL DNAMarker;再依次吸取4μL已染色的样品加入胶孔中。(6)电泳:接通电泳槽电源,电压设为130V,时间为150min,开始电泳。(7)割胶:电泳结束后,先回收电解液,再取出玻璃板,撬开两块玻璃板,用小刀割胶,将胶块小心从玻璃板上剥离。
银染显影方法为:(1)银染:染色盒中先加入约500mL的AgNO
实施例中所有群体均在贵州省农业科学院园艺研究所试验基地种植。
品种‘白芥菜’,已承诺自申请日起20年内向公众发放上述亲本材料。
实施例1
叶用芥菜叶缘裂刻性状的SSR分子标记引物的开发:
(1)以叶用芥菜叶缘全缘DH系‘黔青4号’为母本,以叶缘裂刻自交系‘白芥菜’为父本进行杂交,对得到的F
统计F
(2)根据统计的亲本及两者杂交所得的1000株F
(3)根据亲本重测序结果开发主效区间内的分子标记,挑选得到46个SSR序列,选取SSR序列前后200bp的核苷酸序列,根据引物设计原则,使用Primer Premier 5软件开发出74对SSR引物,结果见表1。
表1 SSR引物序列
(4)利用亲本的基因组DNA对74对引物进行PCR验证。PCR体系为:基因组DNA 1μL、2×Taq PCR MasterMix 10μL、上游引物和下游引物各1μL和ddH
图2中,M为2000bp DNA ladder,图A、B、C中每个编号对应引物编号,每个编号对应的两个条带中左侧为亲本‘黔青4号’,右侧为亲本‘白芥菜’的PCR产物;由图A、B、C可知,引物8、9、28、29、32、33、34、41、49、56、58、59、61、64和69共15组引物对具有多态性标记。
利用亲本和F
图D中每个编号对应引物编号,每个编号对应的三个条带中由左到右依次对应亲本‘黔青4号’、亲本‘白芥菜’和F
根据图2结果,选择32号引物(SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2)为可鉴定叶用芥菜叶缘裂刻性状的SSR引物,扩增序列大小为124bp。
(5)分别对两个亲本、F
图3中,图A中M为2000bp DNA ladder,P
实施例2
利用32号引物(SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2)对叶用芥菜品种纯度进行检测:混播110株叶用芥菜材料,其中含叶缘裂刻品种‘黔青5号’100株,叶缘裂刻中间型F
图4中,图A中M为2000bp DNA ladder,P
表明本发明所述SSR分子标记引物可用于叶用芥菜品种纯度鉴定。
实施例3
利用32号引物(SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2)对叶用芥菜种质资源的选育:从实施例1中F
在图5中,图A、B中M为2000bp DNA ladder,P
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
序列表
<110> 贵州省园艺研究所(贵州省园艺工程技术研究中心)
<120> 叶用芥菜叶缘裂刻SSR分子标记及其应用
<160> 149
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<210> 64
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 65
cgaacctccc atgtttcat 19
<210> 66
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 66
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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gaggcgagag acggaggatt 20
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 119
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 146
caaaccctaa gaaaccgcc 19
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 149
cgaaccgaac cgaaccgaac cgaacctccc atgtttcata atatcgttat ttcaattcaa 60
gcaattaagg tcgaaaaaga tattcctttt tttttt 96
机译: 用于鉴别轮叶党参品种的SSR SSR分子标记及其用途
机译: 利用SSR标记鉴别轮叶党参和三叶沙参的SSR方法
机译: 利用SSR标记鉴别轮叶党参和三叶沙参的SSR方法