一种检测小麦品种纯度的SNP分子标记组合及其应用转让专利

申请号 : CN202210084110.5

文献号 : CN114107555B

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发明人 : 李乐田冰川彭佩唐顺学

申请人 : 华智生物技术有限公司

摘要 :

本发明公开了一种检测小麦品种纯度的SNP分子标记组合及其应用。本发明通过筛选出一套共21个高质量和高多态性的SNP标记,可用于来源不同的小麦品种纯度的精准检测,具有广泛的应用普适性;标记为共显性标记,特异性、灵敏度和分辨力高;标记不受环境条件影响,能够使用种子或任何类型的植物组织,检测结果准确、重复性和稳定性好。

权利要求 :

1.一种检测小麦品种纯度的SNP分子标记组合在鉴定或辅助鉴定小麦品种纯度中的应用,其特征在于,所述SNP分子标记组合由以下SNP分子标记组成:第一SNP分子标记,所述第一SNP分子标记位于小麦参考基因组第1A染色体第

534265581位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为G或A;

第二SNP分子标记,所述第二SNP分子标记位于小麦参考基因组第1B染色体第

643102010位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为A或C;

第三SNP分子标记,所述第三SNP分子标记位于小麦参考基因组第1D染色体第3958512位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为G或A;

第四SNP分子标记,所述第四SNP分子标记位于小麦参考基因组第2A染色体第16865489位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为C或T;

第五SNP分子标记,所述第五SNP分子标记位于小麦参考基因组第2B染色体第12076633位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为T或G;

第六SNP分子标记,所述第六SNP分子标记位于小麦参考基因组第2D染色体第69251621位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为A或G;

第七SNP分子标记,所述第七SNP分子标记位于小麦参考基因组第3A染色体第61219689位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为A或C;

第八SNP分子标记,所述第八SNP分子标记位于小麦参考基因组第3B染色体第

749024987位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为G或A;

第九SNP分子标记,所述第九SNP分子标记位于小麦参考基因组第3D染色体第

578414376位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为T或C;

第十SNP分子标记,所述第十SNP分子标记位于小麦参考基因组第4A染色体第

715512695位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为T或C;

第十一SNP分子标记,所述第十一SNP分子标记位于小麦参考基因组第4B染色体第

159349087位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为G或A;

第十二SNP分子标记,所述第十二SNP分子标记位于小麦参考基因组第4D染色体第

456087457位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为C或T;

第十三SNP分子标记,所述第十三SNP分子标记位于小麦参考基因组第5A染色体第

533072137位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为G或A;

第十四SNP分子标记,所述第十四SNP分子标记位于小麦参考基因组第5B染色体第

601419406位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为T或C;

第十五SNP分子标记,所述十五SNP分子标记位于小麦参考基因组第5D染色体第

562098034位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为A或G;

第十六SNP分子标记,所述第十六SNP分子标记位于小麦参考基因组第6A染色体第

595564056位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为T或C;

第十七SNP分子标记,所述第十七SNP分子标记位于小麦参考基因组第6B染色体第

704974282位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为C或T;

第十八SNP分子标记,所述第十八SNP分子标记位于小麦参考基因组第6D染色体第

454587758位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为C或T;

第十九SNP分子标记,所述第十九SNP分子标记位于小麦参考基因组第7A染色体第

54723172位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为G或A;

第二十SNP分子标记,所述第二十SNP分子标记位于小麦参考基因组第7B染色体第

706809043位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为C或T;

第二十一SNP分子标记,所述第二十一SNP分子标记位于小麦参考基因组第7D染色体第

629330949位核苷酸,该位点的核苷酸碱基为G或A;

其中,所述小麦参考基因组为小麦Triticum aestivum IWGSC RefSeq v1.0版本参考基因组。

2.用于扩增如权利要求1中所述的检测小麦品种纯度的SNP分子标记组合的引物组。

3.根据权利要求2所述的引物组,其特征在于,所述引物组均独立地包括两条特异性引物和1条通用引物,所述两条特异性引物连接有不同的荧光基团标签序列。

4.根据权利要求2所述的引物组,其特征在于,所述引物组包括:第一SNP引物组,用于扩增所述第一SNP分子标记,包括核苷酸序列如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示的特异性引物,还包括核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示的通用引物;

第二SNP引物组,用于扩增所述第二SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.4和SEQ ID NO.5所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.6所示的通用引物核苷酸序列;

第三SNP引物组,用于扩增所述第三SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.7和SEQ ID NO.8所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.9所示的通用引物核苷酸序列;

第四SNP引物组,用于扩增所述第四SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.10和SEQ ID NO.11所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.12所示的通用引物核苷酸序列;

第五SNP引物组,用于扩增所述第五SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.13和SEQ ID NO.14所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.15所示的通用引物核苷酸序列;

第六SNP引物组,用于扩增所述第六SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.16和SEQ ID NO.17所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.18所示的通用引物核苷酸序列;

第七SNP引物组,用于扩增所述第七SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.19和SEQ ID NO.20所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.21所示的通用引物核苷酸序列;

第八SNP引物组,用于扩增所述第八SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.22和SEQ ID NO.23所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.24所示的通用引物核苷酸序列;

第九SNP引物组,用于扩增所述第九SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.25和SEQ ID NO.26所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.27所示的通用引物核苷酸序列;

第十SNP引物组,用于扩增所述第十SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.28和SEQ ID NO.29所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.30所示的通用引物核苷酸序列;

第十一SNP引物组,用于扩增所述第十一SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.31和SEQ ID NO.32所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.33所示的通用引物核苷酸序列;

第十二SNP引物组,用于扩增所述第十二SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.34和SEQ ID NO.35所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.36所示的通用引物核苷酸序列;

第十三SNP引物组,用于扩增所述第十三SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.37和SEQ ID NO.38所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.39所示的通用引物核苷酸序列;

第十四SNP引物组,用于扩增所述第十四SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.40和SEQ ID NO.41所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.42所示的通用引物核苷酸序列;

第十五SNP引物组,用于扩增所述第十五SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.43和SEQ ID NO.44所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.45所示的通用引物核苷酸序列;

第十六SNP引物组,用于扩增所述第十六SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.46和SEQ ID NO.47所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.48所示的通用引物核苷酸序列;

第十七SNP引物组,用于扩增所述第十七SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.49和SEQ ID NO.50所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.51所示的通用引物核苷酸序列;

第十八SNP引物组,用于扩增所述第十八SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.52和SEQ ID NO.53所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.54所示的通用引物核苷酸序列;

第十九SNP引物组,用于扩增所述第十九SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.55和SEQ ID NO.56所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.57所示的通用引物核苷酸序列;

第二十SNP引物组,用于扩增所述第二十SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.58和SEQ ID NO.59所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.60所示的通用引物核苷酸序列;

第二十一SNP引物组,用于扩增所述第二十一SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.61和SEQ ID NO.62所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.63所示的通用引物核苷酸序列。

5.一种试剂盒,其特征在于,所述试剂盒含有如权利要求2‑4任一项所述的引物组。

6.如权利要求2‑4任一项所述的引物组或权利要求5所述的试剂盒的以下任一应用:(1)在鉴定或辅助鉴定小麦品种纯度中的应用;

(2)在小麦分子标记辅助育种中的应用;

(3)在小麦育种中的应用;

(4)在制备小麦育种的产品中的应用。

7.利用如权利要求1中所述的SNP分子标记组合进行小麦品种纯度检测的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

S1、从待测小麦样品中提取基因组DNA;

S2、对步骤S1中提取的基因组DNA中的所述SNP分子标记组合进行多态性检测,得到待测小麦样品的基因型;

S3、统计分析步骤S2获得的待测小麦样品个体的基因型,鉴别杂株,根据杂株个体数目和检测总数计算品种纯度。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,若某一待测小麦样品的基因型,在2个及以上SNP位点上,不同于其他多数待测个体,则判定所述待测小麦个体为杂株。

9.一种小麦育种方法,包括如下步骤:利用如权利要求7或8所述的小麦品种纯度检测的方法,选择小麦进行后续育种。

说明书 :

一种检测小麦品种纯度的SNP分子标记组合及其应用

技术领域

[0001] 本发明属于农业分子生物学领域,具体涉及一种检测小麦品种纯度的SNP分子标记组合及其应用。

背景技术

[0002] 小麦是主要的粮食作物;小麦主要的生产来源于常规品种和杂交种。随着小麦育种技术的不断发展和小麦的大面积的推广应用,品种的纯度检测成为小麦育种研发、种子
生产以及种子交易必不可少的质量保证。
[0003] 现在小麦品种纯度鉴定主要依赖于传统的田间小区种植鉴定方法(Grow‑out Test)。田间种植鉴定把品种种植于田间测试小区,通过观察植株不同生长时期(苗期、生
长、花期、成熟期以及种子)的植物学形态特征(如植株的高矮及大小、分蘖、叶色、叶形、种
子大小、种皮颜色等)和生物学特性(如植株的生育期、光周期、抗病性、抗旱性、种子落粒性
等)的不同来鉴定该小麦品种的纯度。此方法取决于对植物在田间的形态特征和生物学特
性的视觉识别,判断标准往往很难精确量化,主观性强,检测灵敏度和分辨力低;易受环境
和栽培条件影响,准确性和稳定性差;耗时长、时效性差;需投入大量人力、物力,成本高。
[0004] DNA分子标记法是现在作物品种纯度检测最常用方法。DNA分子标记是直接反应DNA差异(多态性)的一种遗传标记,主要包括SSR(Simple Sequence Repeat, 简单重复序
列)和SNP(Single Nucleotide Polymorphism,单核苷酸多态性)等。SSR目前已经成为纯度
和品种真实性检测的主要方法之一,在多种作物如水稻,小麦、大豆等都有SSR的国标,目前
SSR大面积使用有它的优势,包括具有实验室操作简单,成本低,重复性较好,结果真实可靠
等。比较起SSR标记法,SNP标记法技术更简单,易于自动化,检测通量高,速度快;单位数据
点检测成本低;不同检测实验室的数据结果可以相互比较验证,数据具有普适的可比性;是
快速、简便、灵敏、准确、稳定、低成本鉴定品种纯度的最常用方法。但是目前基于SNP标记的
小麦纯度检测方法鲜见报道。

发明内容

[0005] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种检测小麦纯度的SNP分子标记组合。
[0006] 本发明还提出用于扩增上述SNP分子标记组合的引物组。
[0007] 本发明还提出一种试剂盒。
[0008] 本发明还提出一种基因芯片。
[0009] 本发明还提出上述SNP分子标记组合、引物组、试剂盒和/或基因芯片的应用。
[0010] 本发明还提出利用上述SNP分子标记组合进行小麦品种纯度检测的方法。
[0011] 在本发明的第一方面,提出了一种检测小麦纯度的SNP分子标记组合,由以下SNP分子标记组成:
[0012] 第一SNP分子标记,所述第一SNP分子标记位于小麦参考基因组第1A染色体第534265581位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基为G
或A;
[0013] 第二SNP分子标记,所述第二SNP分子标记位于小麦参考基因组第1B染色体第643102010位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基为A
或C;
[0014] 第三SNP分子标记,所述第三SNP分子标记位于小麦参考基因组第1D染色体第3958512位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基为G或
A;
[0015] 第四SNP分子标记,所述第四SNP分子标记位于小麦参考基因组第2A染色体第16865489位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基为C或
T;
[0016] 第五SNP分子标记,所述第五SNP分子标记位于小麦参考基因组第2B染色体第12076633位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基为T或
G;
[0017] 第六SNP分子标记,所述第六SNP分子标记位于小麦参考基因组第2D染色体第69251621位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基为A或
G;
[0018] 第七SNP分子标记,所述第七SNP分子标记位于小麦参考基因组第3A染色体第61219689位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基为A或
C;
[0019] 第八SNP分子标记,所述第八SNP分子标记位于小麦参考基因组第3B染色体第749024987位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基为G
或A;
[0020] 第九SNP分子标记,所述第九SNP分子标记位于小麦参考基因组第3D染色体第578414376位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基为T
或C;
[0021] 第十SNP分子标记,所述第十SNP分子标记位于小麦参考基因组第4A染色体第715512695位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基为T
或C;
[0022] 第十一SNP分子标记,所述第十一SNP分子标记位于小麦参考基因组第4B染色体第159349087位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基为G
或A;
[0023] 第十二SNP分子标记,所述第十二SNP分子标记位于小麦参考基因组第4D染色体第456087457位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基为C
或T;
[0024] 第十三SNP分子标记,所述第十三SNP分子标记位于小麦参考基因组第5A染色体第533072137位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基为G
或A;
[0025] 第十四SNP分子标记,所述第十四SNP分子标记位于小麦参考基因组第5B染色体第601419406位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基为T
或C;
[0026] 第十五SNP分子标记,所述十五SNP分子标记位于小麦参考基因组第5D染色体第562098034位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基为A
或G;
[0027] 第十六SNP分子标记,所述第十六SNP分子标记位于小麦参考基因组第6A染色体第595564056位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基为T
或C;
[0028] 第十七SNP分子标记,所述第十七SNP分子标记位于小麦参考基因组第6B染色体第704974282位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基为C
或T;
[0029] 第十八SNP分子标记,所述第十八SNP分子标记位于小麦参考基因组第6D染色体第454587758位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基为C
或T;
[0030] 第十九SNP分子标记,所述第十九SNP分子标记位于小麦参考基因组第7A染色体第54723172位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基为G或
A;
[0031] 第二十SNP分子标记,所述第二十SNP分子标记位于小麦参考基因组第7B染色体第706809043位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基为C
或T;
[0032] 第二十一SNP分子标记,所述第二十一SNP分子标记位于小麦参考基因组第7D染色体第629330949位核苷酸,或其品种间同源基因组片段上的相应位点,该位点的核苷酸碱基
为G或A;
[0033] 其中,所述小麦参考基因组为小麦Triticum aestivum IWGSC RefSeq v1.0版本参考基因组。
[0034] 在本发明的第二方面,提出了用于扩增上述SNP分子标记组合的引物组。
[0035] 在本发明的一些实施方式中,所述引物组均独立地包括两条特异性引物和1条通用引物,所述两条特异性引物连接有不同的荧光基团标签序列。
[0036] 在本发明的一些实施方式中,所述荧光基团标签序列选自FAM、HEX。
[0037] 在本发明的一些实施方式中,所述引物组包括:第一SNP引物组,用于扩增所述第一SNP分子标记,包括核苷酸序列如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示的特异性引物,还包括
核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示的通用引物;
[0038] 第二SNP引物组,用于扩增所述第二SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.4和SEQ ID NO.5所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.6所示的通用引物核苷酸序列;
[0039] 第三SNP引物组,用于扩增所述第三SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.7和SEQ ID NO.8所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.9所示的通用引物核苷酸序列;
[0040] 第四SNP引物组,用于扩增所述第四SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.10和SEQ ID NO.11所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.12所示的通用引物核苷酸序列;
[0041] 第五SNP引物组,用于扩增所述第五SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.13和SEQ ID NO.14所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.15所示的通用引物核苷酸序列;
[0042] 第六SNP引物组,用于扩增所述第六SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.16和SEQ ID NO.17所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.18所示的通用引物核苷酸序列;
[0043] 第七SNP引物组,用于扩增所述第七SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.19和SEQ ID NO.20所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.21所示的通用引物核苷酸序列;
[0044] 第八SNP引物组,用于扩增所述第八SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.22和SEQ ID NO.23所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.24所示的通用引物核苷酸序列;
[0045] 第九SNP引物组,用于扩增所述第九SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.25和SEQ ID NO.26所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.27所示的通用引物核苷酸序列;
[0046] 第十SNP引物组,用于扩增所述第十SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.28和SEQ ID NO.29所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.30所示的通用引物核苷酸序列;
[0047] 第十一SNP引物组,用于扩增所述第十一SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.31和SEQ ID NO.32所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.33所示的通用引物核苷酸序
列;
[0048] 第十二SNP引物组,用于扩增所述第十二SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.34和SEQ ID NO.35所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.36所示的通用引物核苷酸序
列;
[0049] 第十三SNP引物组,用于扩增所述第十三SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.37和SEQ ID NO.38所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.39所示的通用引物核苷酸序
列;
[0050] 第十四SNP引物组,用于扩增所述第十四SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.40和SEQ ID NO.41所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.42所示的通用引物核苷酸序
列;
[0051] 第十五SNP引物组,用于扩增所述第十五SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.43和SEQ ID NO.44所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.45所示的通用引物核苷酸序
列;
[0052] 第十六SNP引物组,用于扩增所述第十六SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.46和SEQ ID NO.47所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.48所示的通用引物核苷酸序
列;
[0053] 第十七SNP引物组,用于扩增所述第十七SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.49和SEQ ID NO.50所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.51所示的通用引物核苷酸序
列;
[0054] 第十八SNP引物组,用于扩增所述第十八SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.52和SEQ ID NO.53所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.54所示的通用引物核苷酸序
列;
[0055] 第十九SNP引物组,用于扩增所述第十九SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.55和SEQ ID NO.56所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.57所示的通用引物核苷酸序
列;
[0056] 第二十SNP引物组,用于扩增所述第二十SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.58和SEQ ID NO.59所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.60所示的通用引物核苷酸序
列;
[0057] 第二十一SNP引物组,用于扩增所述第二十一SNP分子标记,包括如SEQ ID NO.61和SEQ ID NO.62所示的特异性引物核苷酸序列,还包括如SEQ ID NO.63所示的通用引物核
苷酸序列。
[0058] 在本发明的第三方面,提出了一种试剂盒,所述试剂盒包括上述引物组。
[0059] 在本发明的第四方面,提出了一种基因芯片,所述基因芯片包括上述引物组。
[0060] 在本发明的第五方面,提出了上述SNP分子标记组合、引物组、试剂盒和/或基因芯片的以下任一应用:
[0061] (1)在鉴定或辅助鉴定小麦品种纯度中的应用;
[0062] (2)在小麦分子标记辅助育种中的应用;
[0063] (3)在小麦育种中的应用;
[0064] (4)在制备小麦育种的产品中的应用。
[0065] 在本发明的第六方面,提出了利用上述SNP分子标记组合进行小麦品种纯度检测的方法,所述方法包括如下步骤:
[0066] S1、从待测小麦样品中提取基因组DNA;
[0067] S2、对步骤S1中提取的基因组DNA中的所述SNP分子标记组合进行多态性检测,得到待测小麦样品的基因型;
[0068] S3、统计分析步骤S2获得的待测小麦样品个体的基因型,鉴别杂株,根据杂株个体数目和检测总数计算品种纯度。
[0069] 在本发明的一些实施方式中,品种纯度的公式为:纯合度%=(检测总数‑杂株数)/检测总数×100%。
[0070] 在本发明的一些实施方式中,待测小麦样品个体数为大于95个。
[0071] 在本发明的一些实施方式中,步骤S1中,小麦中提取基因组DNA采用简化CTAB法(十六烷基三甲基溴化铵法)。
[0072] 在本发明的一些实施方式中,步骤S2中,用KASP(竞争性等位基因特异性PCR)技术对SNP分子标记组合进行检测。
[0073] 在本发明的一些实施方式中,步骤S3中,若某一待测小麦样品的基因型,在2个及以上SNP位点上,不同于其他多数待测个体,则判定所述待测小麦个体为杂株。
[0074] 一种小麦育种方法,包括如下步骤:利用上述小麦品种纯度检测的方法,选择小麦进行后续育种。
[0075] 根据本发明实施方式的检测小麦SNP分子标记组合,至少具有如下有益效果:通过筛选出一套(1 SNP/染色体)共21个高质量和高多态性的SNP标记,可用于来源不同的小麦
品种(系)纯度的精准检测,具有广泛的应用普适性;标记为共显性标记,特异性、灵敏度和
分辨力高;标记不受环境条件影响,能够使用种子或任何类型的植物组织,检测结果准确、
重复性和稳定性好;不同检测实验室和不同的数据结果可以相互比较验证,数据具有普适
的可比性;本发明利用基于Douglas Array Tape平台的KASP技术对所开发的SNP标记进行
基因分型,技术简单,易于自动化,速度快,自动化程度高,极大减少了实验室的人力及人为
错误;单位数据点检测成本低,检测通量高,加快小麦品种的选育进程。
[0076] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

[0077] 图1为本发明实施例的位点开发流程图;
[0078] 图2为本发明实施例的SNP分子标记WH90016的基因型分型示意图;
[0079] 图3为本发明实施例的SNP分子标记WH90021的基因型分型示意图。

具体实施方式

[0080] 以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本发明的一部分实施
例,而不是全部实施例,基于本发明的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前
提下所获得的其他实施例,均属于本发明保护的范围。实施例中所使用的试验方法如无特
殊说明,均为常规方法;所使用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到的试剂
和材料。
[0081] 本发明实施例为:用于小麦品种纯度检测的SNP分子标记组合
[0082] 本发明实施例的位点的设计过程,如图1所示,通过利用小麦的660K芯片和小麦相关的文献收集小麦SNP位点信息,在布里斯托尔小麦基因组标记库进行位点比对和筛选得
到用于小麦品种纯度检测的120个SNP位点,提取SNP位点和侧翼序列,通过设计和合成标记
的引物序列,再对标记进行验证和检测得到本申请方案的21个SNP分子标记,具体如下:
[0083] 1 21个用于小麦品种纯度检测的SNP分子标记的筛选
[0084] 通过利用小麦的660K芯片和小麦相关的文献,对小麦的功能基因所在区域所涉及的SNP位点进行筛选,对收集到的4万个功能相关的位点,在布里斯托尔小麦基因组标记库
进行位点比对,得到2000个完全匹配位点的小麦验证的KASP标记,得到超过4万个SNP位点。
进一步对2000个获得的KASP标记对小麦的参考基因组(Triticum aestivum IWGSC RefSeq 
v1.0)进行序列比对,得到120个特异性最好的标记位点,根据这120个SNP位点设计KASP引
物,选取144份小麦各类资源进行基因分型验证,选出一套标记最少,并能够区分所有材料
的标记组合,最终挑选出21个用于小麦品种纯度检测的SNP标记,所述21个分子标记均为高
质量、单拷贝、高多态性 (144份小麦材料中的PIC值都高于>=0.35)、数据检出率>98%的SNP
标记。上述21个SNP分子标记的基本信息如表1所示。
[0085] 表1. 用于小麦品种纯度检测的SNP分子标记的物理位置
[0086]
[0087] 2 引物设计
[0088] KASP标记的设计:利用BatchPrimer3(http://probes.pw.usda.gov/batchprimer3/)对筛选出的21个SNP分子标记进行KASP引物设计。每个KASP标记由三条引
物组成,包括两条等位基因特异性引物 X(Primer_X;特异性引物X以引物名‑X的形式命名)
和Y(Primer Y;特异性引物Y以引物名‑Y的形式命名)以及一条通用引物C(Primer_C;通用
引物C以引物名‑C的形式命名)。两条等位基因特异性引物分别连接FAM和HEX荧光基团标签
序列。如果样品中只检测到FAM荧光,则该样品的基因型为纯合等位基因X (Allele_X);如
果只检测到HEX荧光,则该样品的基因型为纯合等位基因Y (Allele_Y);如果同时检测到
FAM和HEX荧光,则该样品的基因型为杂合(同时带有等位基因 X和Y)。21个用于小麦品种纯
度检测的KASP标记的等位基因型和引物序列见表2。
[0089] 表2.引物序列表
[0090]
[0091]
[0092]
[0093] 3 KASP检测
[0094] DNA提取:从小麦中提取基因组DNA,采用简化CTAB法。
[0095] KASP标记检测流程:KASP标记的验证和检测用Douglas Scientific 的Array Tape系统进行。Array Tape基因型分型平台包括用于PCR扩增体系组装的NEXAR、PCR扩增的
SOELLEX、荧光信号扫描的ARAYA以及数据分析的INTELLICS。
[0096] PCR反应体系:用NEXAR进行PCR反应体系的自动组装,PCR反应体系如下表3所示。
[0097] PCR扩增:用SOELLEX进行PCR扩增,扩增条件如下:94℃预变性15分钟;第一步扩增反应,94℃变性20秒,65℃~57℃退火并延伸60秒,10个循环,每个循环退火及延伸的温度
降低0.8℃;第二步扩增反应,94℃变性20秒,57℃退火并延伸60秒,30个循环。
[0098] 信号扫描和基因型分型:PCR反应完成后用ARAYA进行反应体系荧光信号扫描;然后用INTELLICS进行基因型分型和数据分析。在KASP标记基因型分型检测中,样品的基因型
分成3簇,分别为X簇、Y簇以及杂合基因型簇(见图2)。其中X簇表示样品在这个KASP标记位
点含有纯合X等位基因(分型图中标为红色,位于图形左上角),Y簇表示样品在这个KASP标
记位点含有纯合Y等位基因型(分型图中标为蓝色,位于图形右下角),杂合基因型簇表示样
品在这个KASP标记位点含有X和Y杂合等位基因型(分型图中标为紫色)。典型的KASP标记基
因型分型图如图2‑3所示。
[0099] 表3. KASP检测的PCR反应体系
[0100]
[0101] 4 21个用于小麦品种纯度检测的SNP分子标记验证
[0102] 21个用于小麦品种纯度检测的KASP标记的基因型分型质量验证:根据上述检测方法,用144个小麦多样性材料对21个KASP标记进行验证。
[0103] 结果如图2‑3所示,图2为WH90016 KASP标记基因型分型图,图3为WH90021 KASP标记基因型分型图,从图中可以看出KASP标记的二个纯合和杂合簇分型好、紧凑,位点为单拷
贝且检出率都高于98%,与测序结果一致,其他位点的结果同WH90016和WH90021一致。结果
表明,本申请方案的21个KASP标记的基因型分型质量完全能满足小麦品种纯度的精准检测。
[0104] 5 小麦品种纯度的计算
[0105] 小麦品种纯度的计算包括以下步骤:
[0106] (1)统计分析待测184个小麦(中国春)样品21个SNP分子标记的基因型。若某一待测个体中存在2个及以上位点不同于其他多数待测个体,则判定所述待测小麦个体为杂株。
结果如表4(表4包括表4‑1和表4‑2)所示,177个个体在21个SNP位点(SNP分子标记)的基因
型一致,为纯株;样品编号为12的个体在WH90005、WH900021 2个SNP位点上不同于其他183
个个体,判断为杂株;样品编号为24的个体在WH90005、WH900021 2个SNP位点上不同于其他
183个个体,判断为杂株;样品编号为33的个体在WH90009、WH900013等3个SNP位点上不同于
其他183个个体,判断为杂株;样品编号为44的个体在WH90009、WH900013等3个SNP位点上不
同于其他183个个体,判断为杂株;样品编号为75的个体在WH90005、WH900021 2个SNP位点
上不同于其他183个个体,判断为杂株;样品编号为138的个体在WH90005、WH900021 2个SNP
位点上不同于其他183个个体,判断为杂株;样品编号为173的个体在WH90009、WH900013等4
个SNP位点上不同于其他183个个体,判断为杂株。
[0107] (2)根据步骤(1)中杂株个体数目和检测总数计算品种纯度。
[0108] 纯合度的计算为:纯合度%=(检测总数‑杂株数)/检测总数×100%。
[0109] 所述待测小麦品种中国春的品种纯度为:(184‑7)/184×100%=96.20%。
[0110] 表4‑1
[0111]
[0112]
[0113]
[0114]
[0115]
[0116]
[0117] 表4‑2
[0118]
[0119]
[0120]
[0121]
[0122]
[0123] 综上所述,本发明提供21个SNP分子标记组合,可用于来源不同的小麦品种和遗传材料纯度的精准检测,具有广泛的应用普适性,并且能追溯推测不纯样品的污染来源;具有
共显性标记,特异性、灵敏度和分辨力高;标记不受环境条件影响,能够使用种子或任何类
型的植物组织,检测结果准确、重复性和稳定性好;技术简单,易于自动化,检测通量高,速
度快。单位数据点检测成本低;不同检测实验室的数据结果可以相互比较验证,数据具有普
适的可比性。
[0124] 本发明中使用的Douglas Array Tap基因分型平台包括用于PCR扩增体系组装的NEXAR、PCR扩增的SOELLEX、荧光信号扫描的ARAYA以及数据分析的INTELLICS,与其配套试
剂耗材均购于英国LGC公司。
[0125] 上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作
出各种变化。此外,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。