InDel分子标记WC656的开发及其在鉴别小麦-簇毛麦5VS纯合易位中的应用.pdf

麦类作物学报 2 0 2 3,4 3(9):1 1 1 5-1 1 2 4J o u r n a l o fT r i t i c e a eC r o p sd o i:1 0.7 6 0 6/j.i s s n.1 0 0 9-1 0 4 1.2 0 2 3.0 9.0 4网络出版时间:2 0 2 3-0 7-0 7网络出版地址:h t t p s:/k n s.c n k i.n e t/k c m s 2/d e t a i l/6 1.1 3 5 9.S.2 0 2 3 0 7 0 7.0 9 0 5.0 0 4.h t m lI n D e l分子标记WC 6 5 6的开发及其在鉴别小麦-簇毛麦5 V S纯合易位中的应用收稿日期:2 0 2 2-1 0-0 2 修回日期:2 0 2 2-1 1-2 5基金项目:江苏省农业科技自主创新资金项目C X(1 9)1 0 0 1;江苏省重点研发计划(现代农业)项目(B E 2 0 1 8 3 5 0)第一作者E-m a i l:7 9 8 3 2 6 5 3 0q q.c o m(郭江涛);L y d 0 5 2 71 2 6.c o m(吕远大,与第一作者同等贡献)通讯作者:杨学明(E-m a i l:x m y a n g j a a s.a c.c n)郭江涛1,吕远大2,赵姝楠3,周淼平1,姚金保1,杨学明1(1.江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省农业生物学重点实验室,江苏南京2 1 0 0 1 4;2.江苏省农业科学院卓越创新中心,江苏南京2 1 0 0 1 4;3.南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室,江苏南京2 1 0 0 9 5)摘 要:簇毛麦是小麦品种改良重要的遗传资源,其5 V S上含有硬度基因D i n a/D i n b、抗白粉病基因P m 5 5和抗条锈病基因Y r 5 V,创制普通小麦-簇毛麦5 V S易位系新种质,对于高效利用5 V S上的有益基因进行小麦品种遗传改良具有重要意义。为了便于鉴别普通小麦-簇毛麦5 V S纯合易位,本研究以m I n D e l软件分析普通小麦中国春基因组序列,开发了小麦第5同源群短臂的I n D e l特异分子标记WC 6 5 6,对小麦品种以及普通小麦-簇毛麦5 V S.5 A L和5 V S.5 D L易位系及其衍生后代进行P C R扩增,根据扩增片段大小来区分5 A S、5 B S、5 D S染色体臂以及5 V S易位系。结果表明,在2 1个普通小麦品种、小麦-簇毛麦5 V S回交F2代中杂合易位单株,均扩增出3 7 9b p(5 A S)、4 7 1b p(5 B S)、4 2 2b p(5 D S)3条带。在T 5 V S.5 A L高代品系、回交F2代中纯合易位单株扩增出4 7 1b p(5 B S)、4 2 2b p(5 D S)2条带,3 7 9b p(5 A S)条带缺失。T 5 V S.5 D L高代品系、回交F2代中纯合易位单株扩增出3 7 9b p(5 A S)、4 7 1b p(5 B S)2条带,4 2 2b p(5 D S)条带缺失。WC 6 5 6鉴别的5 V S纯合易位结果与顺序F I S H-G I S H分析结果一致。T 5 V S.5 A L、T 5 V S.5 D L具有抗白粉病、籽粒硬度指数低等优良特性。因此,利用I n D e l分子标记WC 6 5 6可以鉴别普通小麦-簇毛麦T 5 V S.5 A L、T 5 V S.5 D L衍生后代中的纯合易位,P C R扩增实验操作相对简便,可以为分子标记辅助选育携有5 V S纯合易位的软质弱筋小麦提供帮助。关键词:小麦;簇毛麦;5 V S纯合易位;I n D e l分子标记中图分类号:S 5 1 2.1;S 3 3 0 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 9-1 0 4 1(2 0 2 3)0 9-1 1 1 5-1 0D e v e l o p m e n t o f I n s e r t i o n-D e l e t i o nM o l e c u l a rM a r k e rW C 6 5 6a n d I t sA p p l i c a t i o ni nI d e n t i f y i n gW h e a t-D a s y p y r u mv i l l o s a5 V SH o m o z y g o u sT r a n s l o c a t i o nG U OJ i a n g t a o1,L Y u a n d a2,Z H A OS h u n a n3,Z H O U M i a o p i n g1,Y A OJ i n b a o1,Y A N GX u e m i n g1(1.I n s t i t u t eo fF o o dC r o p s/J i a n g s uP r o v i n c i a lK e yL a b o r a t o r yo fA g r o b i o l o g y,J i a n g s uA c a d e m yo fA g r i c u l t u r a lS c i e n c e s,N a n j i n g,J i a n g s u2 1 0 0 1 4,C h i n a;2.E x c e l l e n c ea n dI n n o v a t i o nC e n t e r,J i a n g s uA c a d e m yo fA g r i c u l t u r a lS c i e n c e s,N a n j i n g,J i a n g s u2 1 0 0 1 4,C h i n a;3.S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fC r o pG e n e t i c sa n dG e r m p l a s mE n h a n c e m e n t,N a n j i n gA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y,N a n j i n g,J i a n g s u2 1 0 0 9 5,C h i n a)A b s t r a c t:D a s y p y r u mv i l l o s u m(2 n=1 4,VV)i so n eo f i m p o r t a n tg e n e t i c r e s o u r c e s f o rw h e a tc u l t i v a ri m p r o v e m e n t.P r e v i o u ss t u d i e s i n d i c a t e d t h a tD.v i l l o s u mc h r o m o s o m ea r m5 V Sc o n f e r sg e n e s i n c l u-d i n gg r a i nh a r d n e s sg e n eD i n a/D i n b,p o w d e r ym i l d e wr e s i s t a n c eg e n eP m 5 5a n dy e l l o wr u s tr e s i s t-a n c eg e n eY r 5 V.I t i so f g r e a t s i g n i f i c a n c e t oc r e a t eT r i t i c u ma e s t i v u m-D.v i l l o s u m5 V Sh o m o z y g o u st r a n s l o c a t i o nf o rw h e a t i m p r o v e m e n tu t i l i z i n gt h e s ed e s i r e dg e n e s.I no r d e r t o i d e n t i f yw h e a t-D.v i l-l o s u m5 V Sh o m o z y g o u s t r a n s l o c a t i o n,a t o t a l o f 2 6 5 I n D e lm o l e c u l a rm a r k e r sw e r ed e s i g n e d f o rd e t e c-t i n gc h r o m o s o m e s h o r t a r m s f o rw h e a t h o m o l o g o u s c h r o m o s o m e s 5b ym I n D e l s o f t w a r eb a s e do nC h i-n e s eS p r i n gr e f e r e n c eg e n o m e.I nt h i ss t u d y,m a r k e rWC 6 5 6w a sf i n a l l yu s e dt od i s c r i m i n a t e5 A S,5 B S,a n d5 D So fw h e a t c h r o m o s o m e a c c o r d i n g t o t h e f r a g m e n t s i z e 3 7 9b p,4 7 1b pa n d4 2 2b po fP C Ra m p l i f i c a t i o nd e t e c t e do na g a r o s eg e l e l e c t r o p h o r e s i s,r e s p e c t i v e l y.T h r e eb a n d s s p e c i f i c t o5 A S,5 B S,a n d5 D Sw e r ed e t e c t e d i n2 1c o mm o nw h e a t c u l t i v a r s a n dw h e a t-D.v i l l o s u m5 V Sh e t e r o z y g o u s t r a n s-l o c a t i o no f t w oB C4F2i n d i v i d u a l s.T h eb a n d ss p e c i f i ct o5 B Sa n d5 D Sw e r ea l s od e t e c t e di nh o m o z y-g o u s t r a n s l o c a t i o nT 5 V S.5 A Lo fB C4F2i n d i v i d u a l sa n da d v a n c e d l i n e s,a n dt h eb a n do f5 A Sw a sa b-s e n t.S i m i l a r l y,t h eb a n d s s p e c i f i c t o5 A Sa n d5 B Sw e r ed e t e c t e d i nh o m o z y g o u s t r a n s l o c a t i o nT 5 V S.5 D Lo fB C4F2i n d i v i d u a l sa n da d v a n c e d l i n e s,a n dt h eb a n do f5 D Sw a sa b s e n t.T h es e q u e n t i a lF I S Ha n dG I S Ha n a l y s e s f u r t h e rc o n f i r m e dt h er e s u l t sb a s e do nm o l e c u l a rm a r k e rWC 6 5