[发明专利]一种与苹果柱形树形性状紧密连锁的分子标记及其应用

说明书

本发明作物育种技术领域，具体涉及一种与苹果柱形树形性状紧密连锁的分子标记及其应用。本发明基于Gypsy‑44和Gypsy‑33的序列开发的2对引物，鉴定的柱型性状基因型与实际性状高度符合，说明Co区域中的Gypsy‑44与苹果树柱型性状密切连锁。本发明设计的分子标记及其引物，可直接用于苹果柱型基因型的早期筛选和精准鉴定。本发明提供的方法简单高效，经过一次PCR和凝胶电泳即可高准确率地鉴定苹果个体的纯合柱形树形、杂合柱形树形及纯合非柱形树形的基因型。此外，本发明鉴定的纯合柱形树形后代可作为柱型苹果资源，用于“树型和品质”兼具的苹果新品种的进一步续选育，提高了苹果新品种的选育效率。

技术领域

本发明涉及分子标记辅助作物育种技术领域，具体涉及一种与苹果柱形树形性状紧密连锁的分子标记及其应用。

背景技术

苹果栽培历史悠久，是世界范围内的最重要经济作物之一。近年来，我国苹果产业在稳定生产面积的基础上，致力提高苹果品质和建立省力化栽培管理模式。柱型是苹果树的一种树型，在种植生产中具有相当的优势。柱型苹果树比短枝型、普通型、和垂枝型更易实现省力化栽培和密植，而且柱型苹果树的单位面积的产量比较高，高于M9矮化砧木的苹果树。苹果的“矮化密植”是苹果产业发展趋势，然而通过常规有性杂交传育种手段难以培育出兼具“柱型和优良品质”的新品种。因此，需要通过分子育种培育优良的柱型品种。

分子标记辅助育种是一种常用的育种方式，通过检测分子标记，即可检测到目的基因的存在。这种方式可以选择目标性状，具有快速、准确、不受环境条件干扰的优点。如果分子标记与目的性状决定基因位置越相近，则在繁殖的过程中，其发生重组而分离的概率也就越小，连锁程度也就越高，鉴定所得个体的目的性状的稳定性也就越好。分子标记辅助育种的难点在于不清楚分子标记与目的基因的精确位置和关系，筛选得到与目的性状决定基因紧密连锁的分子标记并不容易。

可以基于现有的苹果树柱型性状的基因标记和定位方面的研究，筛选合适的分子标记。经典遗传学试验证明，苹果树的柱型生长性状(columnar gr owth habit)受单性基因位点的显性控制，具有遗传稳定性，并将相关区域命名为Co。Conner等于1997年基于苹果有性杂交群体构建的遗传图谱，利用R APD标记将Co定位于苹果树的‘White Angel’10号连锁群上。此后，Tian等人于2012年左右开发了与苹果树柱型性状紧密连锁的AFLP、SSR等分子标记，将Co基因精确定位至苹果10号染色体的18.51-19.91Mb区域内。随后Otto等于2014左右，基于柱型苹果树‘威赛克’品种，于Co区域内发现Gy psy-33反转座子(3.9kb)的5’LTR区域内插入了Gypsy-44反转录转座子(8.2kb)，这与柱型突变有关。柱型和非柱型苹果树均含有Gypsy-33反转座子，然而柱型苹果树中含有Gypsy-44反转座子，非柱型苹果树中则不含有。综上，苹果树柱型性状受单性基因位点控制，且与位于10号染色体的18.51-19.91M的Co区域密切相关。更进一步地，存在一种可能性：苹果树柱型性状决定基因与Gypsy-44转座子距离较近，Gypsy-44与苹果柱型性状紧密连锁。基于这种可能性，可尝试利用Gypsy-44及其插入Gypsy-33的核酸序列设计D NA分子标记，用以辅助柱型性状苹果的遗传育种。

问题在于，决定苹果树柱型的具体基因及其精确的遗传位点并不清楚，Gypsy-44相关核酸序列能否用作与苹果树柱型性状的分子标记有必要进行更进一步地探索。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的问题是探索Gypsy-33中插入的Gypsy-44转座子与苹果树柱型性性状之间的关系，并基于此设计一种DNA分子标记用于遗传育种。本发明提供了一种与苹果柱形树形性状紧密连锁的分子标记及其应用。