[发明专利]一种检测小麦秆锈病抗性基因SrTm5的诊断性分子标记及其育种应用

说明书

本发明属于植物生物技术和小麦分子育种领域，具体涉及一种检测小麦秆锈病抗性基因SrTm5的诊断性分子标记及其育种应用。本发明提供的分子标记TM5‑TF2R2_‑673bp结合PCR的方法，可准确检测材料中是否存在抗秆锈病基因SrTm5，操作简单，成本低廉，可用于育种的早代选择，促进了对SrTm5基因的育种应用，在育种、科研、生产实践中具有广泛的应用前景和重大的经济价值。

技术领域

本发明属于植物生物技术和小麦分子育种领域，具体涉及一种检测抗秆锈病基因SrTm5诊断性分子标记的开发及其育种应用。

背景技术

秆锈病是危害小麦产量最严重的真菌病害之一，该病主要发生在叶片、茎秆和穗部，发病时严重影响小麦产量。目前控制小麦秆锈病最为经济有效的方法是利用抗秆锈病基因来培育抗病小麦品种。自20世纪70年代，由于抗秆锈病基因在育种中的广泛使用以及寄主小檗属植物的大规模去除，该病害得到了有效控制。

但是，1998年在非洲的乌干达发现了一个致病性极强的秆锈病新小种TTKSK，俗称为Ug99，它使得育种中广泛使用的Sr31和Sr38等抗秆锈病基因都丧失了抗性。目前，Ug99已经进化出10多个变种，并从非洲传到了亚洲，已经扩散至十几个国家。目前，全球超过80％的小麦品种(系)对Ug99没有抗性，因而Ug99的出现使得世界小麦生产又重新处于秆锈病的威胁之下。2006年，我国有118份小麦品种送至肯尼亚进行Ug99抗病性鉴定，结果显示高感品种占98.3％，所以一旦Ug99传入我国，会对我国小麦生产造成严重影响。

目前只有少数几个小麦抗秆锈病基因被成功克隆，且皆为国外研究单位完成。因此，克隆Ug99抗性基因并转育到我国小麦主栽品种，显得尤为重要。抗秆锈病基因SrTm5来源于一粒小麦(T.monococcum)材料PI 306540，对秆锈菌小种TTKSK(Ug99)、TTKST、PKSSC和MCCFC等表现出良好的抗性。目前，在育种中只能使用SrTm5的连锁标记进行分子标记辅助选择，缺少基因内部功能分子标记，这样难以准确、高效地检测小麦抗秆锈病基因SrTm5，极大限制了该基因在小麦育种中的利用，所以亟需对抗秆锈病基因SrTm5进行克隆，并且根据其序列设计基因内高效的诊断性分子标记。

发明内容

本发明提供了一种小麦抗秆锈病基因SrTm5诊断性分子标记的开发与应用，用于准确鉴定小麦材料是否含有抗秆锈病基因SrTm5，可用于育种的早代选择，解决了小麦育种中难以准确检测和有效利用抗秆锈病基因SrTm5的问题，具有广泛的应用前景和重大的经济价值。

本发明提供了一种用于检测小麦抗秆锈病基因SrTm5的诊断性分子标记TM5-TF2R2_-673bp，其为显性标记，上下游引物序列分别为：

5’-GCACTGAGACTCCTCGGTGATGT-3’(SEQ ID NO：5)

5’-CACTCATATTACCCCCTTCCTTACC-3’(SEQ ID NO：6)

本发明提供了一种小麦抗秆锈病基因SrTm5的鉴定方法，包括以下操作步骤：

a)提取待测样本DNA；

b)用检测引物对(SEQ ID NO：5和6)进行PCR扩增；

c)对PCR产物进行电泳分析。

若PCR产物可检测到一条673bp的特异条带，则表明待测小麦样本含有抗秆锈病基因SrTm5，样本具有抗秆锈病性状；若无PCR产物，则判断待测小麦材料不含有抗秆锈病基因SrTm5。

优选地，在实施例中，上述鉴定方法，步骤a的DNA提取方式可以是CTAB法。