[发明专利]一种鉴定甘蔗抗褐锈病基因位点紧密连锁的分子标记方法

说明书

本发明提供了一种鉴定甘蔗抗褐锈病基因位点紧密连锁的分子标记方法，分别以待鉴定甘蔗和“POJ2878”的基因组DNA为模板，利用引物1和引物2进行扩增，将扩增的PCR产物利用限制性核酸内切酶HaeIII进行酶切，通过琼脂糖凝胶电泳检测酶切产物，与抗褐锈病甘蔗品种POJ2878的酶切产物进行比较，来判断所待鉴定甘蔗的抗病性。本发明方法可用于甘蔗抗褐锈病基因的图位克隆和分子标记辅助选择，通过检测抗褐锈病基因位点来预测待鉴定甘蔗对褐锈病的抗性，不仅节约生产成本而且大大提高选择效率，进而加速甘蔗抗褐锈病育种进程。

技术领域

本发明属于甘蔗分子生物学及甘蔗抗性鉴定技术领域。更具体涉及一个与甘蔗抗褐锈病基因位点紧密连锁的分子标记鉴定方法，同时还涉及该分子标记在甘蔗抗褐锈病育种中的应用。

背景技术

甘蔗是世界上最重要的糖料作物和重要的低碳经济作物，蔗糖长期占世界食糖总产72%以上，其光合效率为C4作物之首，具有高光效特性、生长巨型性、可多年宿根栽培和大量固定CO₂等特性，在适宜条件下亩产糖可高达1吨以上，也是迄今生物量最高的栽培作物。我国为世界第三产糖国和第二食糖消费国，蔗糖占我国食糖总产92%以上，甘蔗对保证我国食糖安全和发展低碳经济有不可替代的作用。根据ISSCT统计，甘蔗品种改良的科技贡献率高达60%。但是，随着甘蔗褐锈病的爆发和流行，致使一些丰产高糖当家品种如Co475、T34362和CP78-1247被淘汰，极大地影响了蔗糖产业的持续稳定发展。

由黑顶柄锈菌(Puccina melanocephala H. Sydow ＆ P. Sydow)引起的甘蔗褐锈病是一种重要的世界性甘蔗病害，严重危害甘蔗生长，对蔗农造成巨大的经济损失。该病自1890年在爪哇首次被发现以来，随后迅速扩散到世界上多数植蔗国家和地区，在古巴、牙买加、澳大利亚、美国、墨西哥、印度、泰国和毛里求斯等植蔗国家和地区普遍发生，并多次暴发流行。我国台湾1977年首次发生甘蔗锈病，1982年首次在中国大陆云南甘蔗种植区发现该病害，之后在福建、广东、四川、江西和广西等蔗区先后报道。目前，该病在国内蔗区普遍发生和蔓延危害，造成甘蔗种质退化、产量降低。发病田块一般减产15％～30％，严重地块减产幅度可达40％以上，蔗糖含量降低10％～36％。尤其近年，我国蔗区主栽的一批丰产高糖品种如“桂糖15”、“桂糖17”、“桂引9号”和主推品种“粤糖60号”和“德蔗03-83”等也因高度感染锈病而面临淘汰。

甘蔗锈病的流行与品种抗病性密切相关，大面积种植感病品种是病害流行的重要原因，选育和种植抗病品种是防治该病最经济有效的措施。而抗病种质资源的发掘利用是抗病育种的基础和关键。目前，我国对甘蔗锈病抗病资源的筛选鉴定和评价还停留在人工接种表型观察选择，尚未开展抗锈病基因标记选择研究。传统的人工接种表型选择抗病性的方法耗时、低效，鉴定结果易受病原和环境因素影响，难以满足育种家对抗病育种要求。因此，为了保证国家的甘蔗产业可持续健康发展的进行，提高我国甘蔗生产技术水平，迫切需要建立一种简便、快速、准确、灵敏的鉴定甘蔗抗褐锈病方法，是甘蔗抗褐锈病分子育种最关键的技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种鉴定甘蔗抗褐锈病基因位点紧密连锁的分子标记方法，鉴定或辅助鉴定甘蔗抗褐锈病的方法及其在甘蔗抗褐锈病育种中的应用。

本发明所提供的鉴定或辅助鉴定甘蔗抗褐锈病的方法，包括如下步骤：分别以待鉴定甘蔗和POJ2878的基因组DNA为模板，用由序列表中序列1 和序列表中序列2 所示的两条单链DNA 组成的PCR 引物对进行PCR 扩增，将扩增的PCR产物利用限制性核酸内切酶HaeIII 进行酶切，通过电泳检测扩增产物，按照如下方法确定待鉴定甘蔗对褐锈病的抗性：