[发明专利]一种用于鉴别不同茭白类型的分子标记、引物对、试剂盒及方法

说明书

本发明公开了一种用于鉴别不同茭白类型的分子标记、引物对、试剂盒及方法。所述分子标记为茭白黑粉菌pra1基因的一段，核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。所述引物对序列为：上游引物：5’‑CCACGGCGAATAAGGCTC‑3’；下游引物：5’‑GCAAGGTTCAAAGCCCAG‑3’。本发明利用黑粉菌在不同类型茭白中寄生时的不同特性，开发出一种用于鉴别不同茭白类型的分子标记，并设计出相应的引物对，利用该引物对通过PCR扩增方法能够鉴别出是正常茭白还是灰茭/雄茭，鉴别结果稳定性好、特异性高，可在幼苗期就能够不同类型的茭白区分出来。

技术领域

本发明涉及分子鉴定技术领域，特别是涉及一种用于鉴别不同茭白类型的分子标记、引物对、试剂盒及方法。

背景技术

茭白是多年水生宿根性草本植物，无性繁殖，由茭白黑粉菌(Ustilagoesculenta)专化性寄生于菰草(Zizania latifolia Turcz.)，并与其互作形成的膨大结构，称为茭白。茭白的营养价值高，其中含有丰富的蛋白质，糖类，脂肪，微量的胡萝卜素，维生素B1，维生素B2，维生素E以及多种矿物质，易被我们的人体消化吸收。茭白还具有药用价值，具有清热解毒的功效。它已成为我国重要的特色水生蔬菜之一，栽培面积超过百万亩，有着大量的需求和广阔的市场。

茭白黑粉菌具有独特的生活史，它以菌丝体形式长期存活在寄主中，是黑粉菌属中唯一侵染寄主根茎的黑粉菌，具有独特的生物学属性。茭白黑粉菌菌丝分布在根、茎和叶鞘等组织中，随着植物的生长，菌丝向上扩展，但达到茎顶端分生组织的细胞中，侵入分生组织导致寄主不能开花结果，可诱使茎上部产含有白色菌丝的生膨大结构，称为茭白。然而，一些膨大组织中的菌丝产生黑色冬孢子，称为灰茭。灰茭由于具有冬孢子，失去了商品价值。产生灰茭的植株如果用于苗的繁殖，仍然在下一季产生灰茭。在另外条件下，黑粉菌不能侵染寄主，或寄主逃脱了茭白黑粉菌的侵染，菰草种不含有真菌，植物生长明显高于茭白植物，这些植物称为雄茭。

生产上，茭白在田间存在三种类型。但雄茭是在早期苗生长阶段就能辨认。由于雄茭没有被黑粉菌侵染，生长迅速，高于茭白和灰茭植株，在早期阶段从外观上可进行判断。然而，茭白和灰茭在早期阶段不能从外观上区分。茭白田中存在大量灰茭，直接影响茭白产量，急需早期诊断灰茭的技术手段。

发明内容

本发明提供了一种用于鉴别不同茭白类型的分子标记，利用该分子标记设计了一对引物，能够通过PCR的方法进行早期鉴别灰茭植株的技术。

一种用于鉴别不同茭白类型的分子标记，所述分子标记为茭白黑粉菌pra1基因的片段，核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

黑粉菌通过交配基因的融合进行有性繁殖，成功交配后形成双核菌丝，侵染寄主。双菌丝需在寄主体内大量营养繁殖后，才能形成有性冬孢子。茭白黑粉菌交配型基因由a位点和b位点控制：a位点的基因主要是编码信激素和信激素受体基因，控制细胞的融合；b位点涉及双核菌丝发育和侵染。当一个细胞含有a1(mfa1和pra1)，而另外一个细胞含有a2(mfa2和pra2)，它们才能交配。然后，我们最近研究发现，茭白黑粉菌a位点有3对等位基因，即a1(mfa1和pra1)、a2(mfa2和pra2)或者a3(mfa3和pra3)，pra1仅存在灰茭中(表1)。因此，可以得出，灰茭黑粉菌和正常茭白的茭白黑粉菌在pra1的基因型有很大差别，具体可见表1。

表1

本发明又提供了一种用于鉴别不同茭白类型的引物对，包括上游引物和下游引物，序列为：

上游引物Pra1-F：5’-CCACGGCGAATAAGGCTC-3’；

下游引物Pra1-R：5’-GCAAGGTTCAAAGCCCAG-3’。

本发明又提供了所述的引物对在鉴别茭白为灰茭或正常茭白中的应用。