本發(fā)明涉及一種小麥白粉病抗性相關(guān)的基因組合、分子標(biāo)記及應(yīng)用，屬于基因工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
1、小麥(triticum?aestivum?l.,2n＝6x＝42,aabbdd)是世界上分布最廣、總產(chǎn)量最高的栽培禾谷類作物，養(yǎng)活了35～40％的世界人口。由小麥白粉菌引起的白粉病是小麥生產(chǎn)上具毀滅性的葉部病害之一，一般減產(chǎn)10～15％，嚴(yán)重時(shí)可減產(chǎn)50％。目前，培育和種植抗白粉病小麥新品種是公認(rèn)的防治小麥白粉病最為經(jīng)濟(jì)、有效和環(huán)保的方法。普通小麥及小麥近緣植物都是這些抗病基因的重要來源，例如，來自擬斯卑爾脫山羊草的pm12，來自簇毛麥的pm21，來自野生二粒小麥的pm41等。然而外源染色體臂在攜帶優(yōu)異基因的同時(shí)也往往攜帶一些不利基因，稱為連鎖累贅，導(dǎo)致這些抗病基因在研發(fā)和育種的時(shí)候無法直接使用。同時(shí)，小麥白粉菌的變異性強(qiáng)，會(huì)不斷產(chǎn)生新的生理小種，這些新的生理小種很有可能使原有的抗病基因失效，導(dǎo)致相應(yīng)的抗病品種出現(xiàn)失去抗性或者抗性退化，目前pm1、pm2、pm3、pm4a、pm4b、pm5、pm6、pm7、pm8等基因已基本喪失抗性。因此，利用其他有效的抗白粉病基因，對(duì)于有效控制白粉病危害具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的一些問題，尤其針對(duì)現(xiàn)有抗性基因匱乏的問題，本發(fā)明提供了一種小麥白粉病抗性相關(guān)的基因組合、分子標(biāo)記及應(yīng)用。具體的，本發(fā)明通過利用抗白粉病的硬粒小麥種質(zhì)tri?1796和感白粉病的硬粒小麥種質(zhì)pi?584832構(gòu)建作圖群體，通過精細(xì)遺傳定位、第三代基因組測(cè)序以及轉(zhuǎn)基因驗(yàn)證等方法，克隆并證實(shí)了抗白粉病位點(diǎn)pm68中的兩個(gè)基因tri1796-nlr1(genbank登錄號(hào)為pq655406)和tri1796-nlr2(genbank登錄號(hào)為pq655412)的功能，并開發(fā)了相對(duì)應(yīng)的診斷型分子標(biāo)記xpm68，為培育抗白粉病小麥新品種提供了重要的基因資源和實(shí)用型分子標(biāo)記。
2、為達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
3、本發(fā)明首先提供一種與小麥白粉病抗性相關(guān)的基因組合，所述基因組合包括tri1796-nlr1基因和tri1796-nlr2基因，所述tri1796-nlr1基因的genbank登錄號(hào)為pq655406；所述tri1796-nlr2基因的genbank登錄號(hào)為pq655412。
4、本發(fā)明還提供一種與小麥白粉病抗性相關(guān)的分子標(biāo)記，所述分子標(biāo)記為xpm68，所述分子標(biāo)記用于特異性檢測(cè)所述基因組合，用于特異性擴(kuò)增該分子標(biāo)記的引物包括如seqid?no：1所示上游引物和seq?id?no：2所示下游引物。
5、本發(fā)明還提供擴(kuò)增所述分子標(biāo)記的引物對(duì)，所述引物對(duì)包括如seq?id?no：1所示上游引物和seq?id?no：2所示下游引物。
6、本發(fā)明還提供一種檢測(cè)小麥白粉病抗性的產(chǎn)品，所述產(chǎn)品包括所述的引物。
7、本發(fā)明還提供所述的基因組合、或所述分子標(biāo)記、或所述引物、或所述產(chǎn)品在篩選或鑒定作物抗白粉病抗性、和/或抗白粉病小麥育種或輔助育種、或小麥白粉病抗性檢測(cè)中的應(yīng)用
8、其中，所述應(yīng)用包括：
9、采用所述的引物對(duì)對(duì)待測(cè)材料進(jìn)行pcr擴(kuò)增，對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物檢測(cè)，若得到特異性目標(biāo)產(chǎn)物，則待測(cè)材料攜帶與小麥白粉病抗性相關(guān)的基因，待測(cè)材料抗白粉病。
10、本發(fā)明還提供一種檢測(cè)或輔助檢測(cè)小麥白粉病抗性的方法，所述方法包括：采用所述的引物對(duì)待測(cè)材料進(jìn)行pcr擴(kuò)增，檢測(cè)擴(kuò)增產(chǎn)物，若得到特異性目標(biāo)產(chǎn)物，則待測(cè)材料攜帶與小麥白粉病抗性相關(guān)的基因，待測(cè)材料抗白粉病。
11、進(jìn)一步的，所述pcr擴(kuò)增程序中采用的pcr反應(yīng)體系包括：25μl反應(yīng)體系中包括：50ng模板dna，1×pcr?buffer，1.5mm?mgcl2，200mm?dntp，兩條引物終濃度各為0.2μm，1utaq?dna聚合酶，用無菌蒸餾水補(bǔ)充反應(yīng)體系至25μl。
12、所述pcr擴(kuò)增的反應(yīng)程序包括：94℃預(yù)變性3分鐘；94℃變性20秒，55℃-60℃退火30秒，72℃延伸60秒，35個(gè)循環(huán)；72℃延伸5分鐘；4℃保存。
13、所述特異性目標(biāo)產(chǎn)物大小為251bp。
14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：
15、(1)本發(fā)明提供的來源于硬粒小麥的抗白粉病位點(diǎn)pm68中兩個(gè)nlr基因(tri1796-nlr1和tri1796-nlr2)的聯(lián)合抗白粉病的功能為國(guó)內(nèi)外首次報(bào)道；本發(fā)明經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，轉(zhuǎn)基因株系中單獨(dú)攜帶tri1796-nlr1和tri1796-nlr2中的一種均不具備抗白粉病的能力，只有當(dāng)轉(zhuǎn)基因株系中同時(shí)包括tri1796-nlr1和tri1796-nlr2基因，才能具備抗白粉病的能力。
16、(2)本發(fā)明利用抗、感白粉病的硬粒小麥構(gòu)建作圖群體，通過結(jié)合精細(xì)遺傳圖譜、硬粒小麥自然種群關(guān)聯(lián)分析，比較基因組學(xué)分析的策略，從抗白粉病的硬粒小麥tri1796株系中克隆了抗白粉病位點(diǎn)pm68中的兩個(gè)nlr基因，轉(zhuǎn)基因功能分析證實(shí)，pm68抗性由這兩個(gè)nlr基因控制，即tri1796-nlr1(genbank登錄號(hào)為pq655406)和tri1796-nlr2(genbank登錄號(hào)為pq655412)。單獨(dú)攜帶tri1796-nlr1或tri1796-nlr2的轉(zhuǎn)基因小麥易患白粉病，而同時(shí)攜帶兩種基因小麥具有良好的白粉病抗性。
17、(3)根據(jù)pm68位點(diǎn)的dna序列，本發(fā)明還開發(fā)了一個(gè)分子標(biāo)記xpm68，在不同小麥中無背景干擾，可應(yīng)用于pm68位點(diǎn)的分子標(biāo)記輔助育種。所述分子標(biāo)記在篩選或鑒定作物抗白粉病抗性、或抗白粉病小麥育種或輔助育種中具有應(yīng)用價(jià)值。
1.一種與小麥白粉病抗性相關(guān)的基因組合，其特征在于，所述基因組合來源于抗白粉病位點(diǎn)pm68，所述基因組合包括tri1796-nlr1基因和tri1796-nlr?2基因，所述tri1796-nlr1基因的genbank登錄號(hào)為pq655406；所述tri1796-nlr2基因的genbank登錄號(hào)為pq655412。
2.一種與小麥白粉病抗性相關(guān)的分子標(biāo)記，其特征在于，所述分子標(biāo)記用于特異性檢測(cè)權(quán)利要求1所述基因組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分子標(biāo)記，其特征在于，用于特異性擴(kuò)增所述分子標(biāo)記的引物包括如seq?id?no：1所示上游引物和seq?id?no：2所示下游引物。
4.擴(kuò)增權(quán)利要求2或3任一項(xiàng)所述分子標(biāo)記的引物對(duì)，其特征在于，所述引物對(duì)包括如seq?id?no：1所示上游引物和seq?id?no：2所示下游引物。
5.一種檢測(cè)小麥白粉病抗性的產(chǎn)品，其特征在于，所述產(chǎn)品包括權(quán)利要求4所述的引物。
6.權(quán)利要求1所述的基因組合、或權(quán)利要求2所述分子標(biāo)記、或權(quán)利要求4所述引物、或權(quán)利要求5所述產(chǎn)品在篩選或鑒定小麥抗白粉病抗性、和/或抗白粉病小麥育種或輔助育種、或小麥白粉病抗性檢測(cè)中的應(yīng)用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于，所述應(yīng)用包括：
8.一種檢測(cè)或輔助檢測(cè)小麥白粉病抗性的方法，其特征在于，包括：采用權(quán)利要求4所述的引物對(duì)待測(cè)材料進(jìn)行pcr擴(kuò)增，檢測(cè)擴(kuò)增產(chǎn)物，若得到特異性目標(biāo)產(chǎn)物，則待測(cè)材料攜帶與小麥白粉病抗性相關(guān)的基因，待測(cè)材料抗白粉病。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述pcr擴(kuò)增程序中采用的pcr反應(yīng)體系包括：50ng模板dna、1×pcr?buffer、1.5mm?mgcl2、200mm?dntp、上游引物和下游引物終濃度各為0.2μm、1u?taq?dna聚合酶，用無菌蒸餾水補(bǔ)充反應(yīng)體系至25μl。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述pcr擴(kuò)增的反應(yīng)程序包括：