[发明专利]芝麻育性分子标记、引物、试剂盒、应用、高木酚素芝麻新品种选育方法

说明书

本发明涉及分子生物学及遗传育种技术领域，具体涉及芝麻育性分子标记、分子标记引物、应用、高木酚素芝麻新品种选育方法。本发明提供的分子标记的不同基因型对应芝麻的确定育性，通过针对不同基因型设计特异性扩增引物，通过判断扩增片段的有无即可对芝麻的育性进行准确判断；本发明提供的选育方法，采用轮回选育的方式，在基础群体构建过程的中回交过程结合分子标记进行芝麻育性的辅助选择，与传统的在回交并自交的群体后代中再选择不育株进行回交或者直接连续回交的方法相比，能减少一半以上的时间或工作量，并且构建的基础群体使不育系亲本遗传成分在群体中的比例降至2%以下，提高了群体的遗传多样性。

技术领域

本发明涉及分子生物学及遗传育种技术领域，具体涉及芝麻育性分子标记、分析标记引物、试剂盒、应用、高木酚素芝麻新品种选育方法。

背景技术

芝麻是我国重要的特色优质油料作物，与其它油料相比，芝麻种子中脂肪含量55%，其中油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸高达85%，但却能长时间存放而不发生酸败，具有较高的稳定性，主要因为芝麻中含有一类特异的天然抗氧化物质—木酚素类（lignans），此类活性成分因带有酚羟基而具有较强的抗氧化作用（胡华丽等，华北农学报，2014,29:190-194）。研究表明，木酚素不仅能防止油脂氧化酸败，而且在人体内也有很高的生理活性，它能消除体内自由基，具有降血脂、降血压、抗血栓形成、缓解动脉粥样硬化、增加肝脏解毒活性、增强机体免疫力、抑制乳腺癌等作用（Namiki et al. Crit Rev Food Sci, 2007, 47:651-673）。芝麻木酚素作为天然抗氧化剂，既可以用作食品添加剂，又可用于保健药品的开发，培育高木酚素含量芝麻品种具有广阔的市场前景。

芝麻种子中木酚素组分主要为芝麻素和芝麻林素，总含量0.3%-0.5%，但在不同品种资源中变异较大。木酚素生物合成是一个比较复杂的过程，芝麻木酚素含量也是典型的复杂数量性状，受多基因控制，并易受环境影响。现有高木酚素芝麻品种选育技术方案为：利用少数高木酚素含量亲本与当地优良品种通过人工配制杂交或者回交组合，而后通过系谱法进行后代选择。长期利用少数亲本进行杂交，导致育成品种遗传基础日渐狭窄，难以育成突破性品种。轮回选择育种方法则利用多个亲本构建基础群体，通过连续多轮的遗传重组和后代选择，能打破不利基因的连锁，增加优良基因的积累，因而是拓宽品种遗传基础，育成突破性品种的重要手段。但是，轮回选择重组过程需要群体内进行自由授粉，传统方法涉及大量人工去雄和自由授粉工作，使轮回选择在像芝麻一样的自花授粉作物上的应用受到限制。上世纪80年代，隐性雄性核不育基因的发现为在芝麻中应用轮回选择育种方法提供了可能，国内外育种专家利用轮回选择法对芝麻产量相关性状进行了遗传改良。

但是，现有的以隐性雄性核不育性状为媒介，进行芝麻轮回选择的方法中仍存在两个主要问题，限制了其在芝麻木酚素含量改良中的应用，主要体现在基础群体构建时采用同一个隐性雄性核不育材料作母本，分别与不同优异材料配制组合，不育基因供体亲本遗传成分占群体总体的50%，容易导致基础群体遗传多样性降低，后代遗传类型和性状表现单一，难以育成综合性状优良的品种，需要寻找新的方法，降低不育基因供体遗传成分占群体总体的比例，用于芝麻木酚素含量的轮回选择，以便快速有效地培育集高木酚素含量、高产、抗逆、广适性于一体的芝麻新品种。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的之一在于提供芝麻育性分子标记，能够对芝麻纯合不育性状、纯合可育性状、杂合可育性状进行准确筛选。

本发明的目的之二在于提供一种用于扩增芝麻育性分子标记的引物，用于特异性扩增分子标记，基于扩增产物的状态判断分子标记的基因型，进而对芝麻育性进行准确筛选。

本发明的目的之三在于提供一种包括本发明提供的引物的试剂盒，用于检测本发明所述分子标记，对芝麻育性进行判断。

本发明的目的之四在于提供一种本发明提供的引物在芝麻育性选择方面的应用。