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1、(10)申请公布号 CN 102952797 A (43)申请公布日 2013.03.06 CN 102952797 A *CN102952797A* (21)申请号 201110247512.4 (22)申请日 2011.08.24 C12N 15/11(2006.01) C12Q 1/68(2006.01) A01H 1/04(2006.01) (71)申请人 山东省农业科学院蔬菜研究所 地址 250100 山东省济南市历城区工业北路 202 号 (72)发明人 吴雄 杨妍妍 霍雨猛 刘冰江 缪军 张一卉 (74)专利代理机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 37221 代理人 杨琪 (5。
2、4) 发明名称 与洋葱雄性不育基因 ms 紧密连锁的 SCAR 标 记及其应用 (57) 摘要 本 发 明 公 开 了 一 种 与 洋 葱 雄 性 不 育 基 因 ms 紧 密 连 锁 的 SCAR 标 记, 其 特 异 片 段 长 度 为 357bp,其 核 苷 酸 序 列 如 SEQ ID NO.1 所 示。所 述 SCAR 标 记 引 物 是 : 正 向 引 物 : 5 -TCAGTATCAATAGAAGGAATCAC-3 ; 反向引物 : 5 -GTATACCATTGGTACTTGATGCA-3。利用本发 明的标记可以对洋葱雄性不育基因的有无进行快 速准确的判断, 这对于加快洋葱的育种。
3、进程, 建立 洋葱分子标记辅助育种技术体系具有重要意义。 本发明的应用可大大缩短育种年限, 避免了常规 育种方法中的盲目性, 极大地提高了选择效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 8 页 序列表 2 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 8 页 序列表 2 页 附图 4 页 1/1 页 2 1. 一种与洋葱雄性不育基因 ms 紧密连锁的 SCAR 标记, 其特征在于 : 所述 SCAR 标记的 特异片段长度为 357bp, 其核苷酸序列如 SEQ ID NO.1 所示。 2.根据权利要求1所述的与洋葱雄性。
4、不育基因ms紧密连锁的SCAR标记, 其特征在于 : 所述 SCAR 标记的引物是 : 正向引物 FN1 : 5 -TCAGTATCAATAGAAGGAATCAC-3 ; 反向引物 RN1 : 5 -GTATACCATTGGTACTTGATGCA-3。 3.权利要求1或2所述的与洋葱雄性不育基因ms紧密连锁的SCAR标记在辅助选育洋 葱雄性不育系和配套保持系中的应用。 4. 根据权利要求 3 所述的应用, 其特征在于 : 具体应用方式为, 利用 SCAR 标记的引物 对待测个体的基因组 DNA 进行 PCR 扩增, 检测是否扩增出大小 357bp 的片段, 若没有扩增 产物, 则该待测个体的细。
5、胞核基因型为 MsMs, 若有该扩增产物, 则该待测个体基因型中含有 ms, 其基因型为 Msms 或 msms。 权 利 要 求 书 CN 102952797 A 2 1/8 页 3 与洋葱雄性不育基因 ms 紧密连锁的 SCAR 标记及其应用 技术领域 0001 本发明涉及一种 SCAR 标记及其应用, 它涉及一种与洋葱雄性不育基因 ms 紧密连 锁的 SCAR 标记及其应用, 在洋葱育种中能够利用该标记来辅助选择洋葱雄性不育系和配 套保持系, 属于生物技术领域。 背景技术 0002 洋葱 Allium cepaL.), 是世界上主要蔬菜种类之一, 素有保健食品的美称。据 FAO(2009。
6、)统计, 世界洋葱种植面积370万公顷, 产量7230万吨, 在所有的蔬菜作物中, 其种 植面积居第二位, 产量居第三位。其中, 我国具有世界最大的洋葱生产面积和产量, 生产面 积超过100万公顷, 总产量2107万吨, 约占全世界产量的30。 洋葱不仅可鲜食, 还大量用 于加工制品, 富含多种硫化物和糖类是其具有独特风味的主要原因, 从医疗保健角度来讲, 洋葱具有抗血栓、 促进血液循环、 抗癌等功效, 其营养和医疗价值逐渐被全世界所公认。 0003 1936年美国的Jones和EmswellerJones, H.A.and S.L.Emsweller.1936.A male sterile 。
7、onion.Proc.Amer.Soc.Hort.Sci.34 : 582-585. 首 次 在 “意 大 利 红” (Italian Red) 品种中发现雄性不育株, 其不育性由单个核基因和细胞质共同控制。1943 年 Jones 和 ClarkeJones, H.A and A.Clarke.1943.Inheritance of male sterility in the onion and the production of hybrid seed.Proc Amer.Soc.Hort.Sci.43 : 189-194 又发现了 雄性不育系。随后洋葱成为世界上最早利用杂种优势的蔬菜作物。
8、之一。质核互作控制洋葱 的育性, 用于洋葱杂交种生产有着极大的优势。但是, 由于 Ms 基因或者 S 型细胞质高频率 的存在, 从一些栽培品种很难成功的得到保持系, 比如 :“Texas1015Y” (United States)、 “SapporoKi” (Japan)、“Pukekohe Longkeeper” (New Zealand)。因此, 洋葱雄性不育保持 系的选育是一项非常费时费力的工作。 0004 洋葱起源于中亚地区, 传入我国的历史较短。 由于洋葱育种年限是白菜、 萝卜等蔬 菜的 2-4 倍, 而且我国洋葱的种质资源相对匮乏, 雄性不育技术在蔬菜上的利用也远落后 于其他发达国。
9、家, 杂交种的市场几乎是被国外品种所垄断。 随着农业产业结构的调整, 对洋 葱优良品种的需求日益增加, 生产上主要以品种引进和常规品种选育为主, 缺少具有我国 自主知识产权的杂交一代品种, 需要花费大量的外汇从国外进口种子, 使洋葱的生产成本 居高不下。优良雄性不育系和保持系的选育是洋葱育种中亟待解决的关键环节, 也是洋葱 产业化的源头工作。 因此, 要改变我国在洋葱育种领域上的落后局面, 关键在于尽快广泛收 集品种资源, 走现代分子生物学技术与常规育种相结合的道路, 加快分子标记辅助选择以 及雄性不育系利用的研究, 从而缩短育种年限, 尽快选育出具有我国自主知识产权的而且 满足市场需求的洋葱。
10、杂交种。 0005 近年来, 分子生物学的发展为植物遗传标记提供了一种基于 DNA 变异的新手段, 即分子标记技术。它直接以 DNA 形式出现, 在植物体的各个组织、 各发育时期均可检测 到, 不受季节、 环境的限制, 不存在表达与否的问题。它包括了分子生物学研究的多项技 术如 : DNA 限制性酶切、 Southern 转移、 分子杂交、 PCR 技术等。DNA 分子标记是 DNA 水平 说 明 书 CN 102952797 A 3 2/8 页 4 上遗传多样性的直接反映, 目前主要有以下几种标记方法 : 限制性片段长度多态性标记 (Restriction fragment length p。
11、olymorphisms, RFLP)、 随机扩增多态性标记 (random amplified polymorphic DNA, RAPD)、 简单序列重复标记(simple sequence repeats, SSR)、 扩增片段长度多态性标记 (Amplified fragment length polymorphisms, AFLP)。RFLP 标 记需要 Southern 杂交, 操作较为繁琐, 而 RAPD 标记准确性和稳定性较差, 均不适合于大 规模的田间材料的鉴定工作, AFLP 结合了 RFLP 和 RAPD 各自的优点, 方便快速, 只需要极 少量 DNA 材料, 就可以快。
12、速获得大量信息, 而且实验结果稳定可靠。SCAR 标记操作简便、 准确性高、 稳定性高, 不具有上述标记的缺点, 成为首选的分子标记方法。所谓的 SCAR 标 记就是指将特异性片断两端测序, 合成特异性引物, 进行特异性片断扩增。HaveyHavey MJ.Diversity among male-sterility-inducing and male-fertile cytoplasms of onion.Theor Appl Genet, 2000, 101 : 778-782 利用 RFLP 分子标记手段找出了洋葱雄性保 持系系和不育系线粒体基因组之间的差异。Engelk 等 Engel。
13、ke T, Terefe D, Tatlioglu T.A PCR-based marker system monitoring CMS-(S), CMS-(T)and(N)-cytoplasm in the onion(Allium cepa L.).TheorAppl Genet, 2003, 107 : 162-167得到了鉴定洋葱S型、 N型 和 T 型细胞质的分子标记。等 AF, McCallum J, Sato Y, Havey MJ.Molecular tagging of the Ms locus in Onion.JAmer Soc Hort Sci, 2002, 127(4。
14、) : 576-582 利用 AFLP 和 RFLP 方法标记洋葱细胞核的 MS 位点, 构建了连锁图谱, 并获得了遗传距离为 0.9cM 的 RFLP 标记。 0006 通过对洋葱雄性不育的研究, 已经获得了基于 PCR 的稳定的鉴定细胞质类型的分 子标记。细胞核基因型的鉴定上也已获得了一些 RFLP 标记, 与传统的 “测交、 回交、 自交” 等 方法相比, 这种技术可大大缩短保持系的选育年限, 提高育种效率。然而, 由于 RFLP 分子标 记在操作上较为繁琐, 而且已获得的 RFLP 标记在材料的鉴定范围上有一定的局限性, 上述 的研究成果能否直接应用于我国的洋葱杂交种的研制, 目前尚不。
15、清楚, 需要进行大量的研 究工作。基因标记的目的是实现分子标记辅助育种 (Marker Assisted Selection, MAS)。 无论是与细胞质还是核基因连锁的标记的辅助选择都可减少工作量, 提高育种效率。利用 与细胞核 msji 基因紧密连锁的标记, 可检测到含有细胞核不育基因的材料, 淘汰显性纯合 的洋葱材料, 只从持有雄性不育基因 ms 的单株中选择保持系, 保证选择的可靠性, 从而减 少测交组合数和自交株数, 减少工作量, 避免盲目性, 提高选择效果。 因此, 获得与洋葱细胞 核 ms 因紧密连锁的分子标记, 尤其是操作简便、 准确性稳定性高的 SCAR 标记, 对于洋葱不 。
16、育系和保持系配套, 选育洋葱杂交种具有重要意义。 发明内容 0007 针对目前洋葱育种中存在的困难, 发明了一种可用于辅助选育洋葱雄性不育系和 配套保持系的 SCAR 标记。 0008 本发明是通过以下技术方案实现的 : 0009 一种与洋葱雄性不育基因 ms 紧密连锁的 SCAR 标记, 其特异片段长度为 357bp, 其 核苷酸序列如 SEQ ID NO.1 所示。 0010 所述 SCAR 标记引物是 : 0011 正向引物 : 5 -TCAGTATCAATAGAAGGAATCAC-3 ; 说 明 书 CN 102952797 A 4 3/8 页 5 0012 反向引物 : 5 -GTA。
17、TACCATTGGTACTTGATGCA-3; 如 SEQ ID NO.2、 SEQ ID NO.3 所 示。 0013 本发明利用 AFLP 标记方法以洋葱不育系 118 S(msms) 与具有不同遗传背景的可 育材料 12-12 S(MsMs) 的回交一代 BC1118(11812-12) 为材料筛选到了与洋葱雄性 不育恢复基因 Ms 基因紧密连锁的 AFLP 分子标记, 通过 Tail-PCR 技术将该标记序列进行 染色体步移后, 成功的获得了与洋葱雄性不育基因 ms 紧密连锁的 SCAR 标记, 将其命名为 OSG-SCAR。利用 OSG-SCAR 标记对洋葱候选保持系材料的核基因可进。
18、行快速的判断, 淘汰无 该条带 (MsMs) 的个体, 保留有条带 (msms 或 Msms) 的个体, 从而保证候选材料中存在细胞 核雄性不育 ms 的基因, 减少常规育种的盲目性, 以加快选育洋葱的保持系的进程, 进而建 立洋葱分子标记辅助育种技术体系。 0014 所述 SCAR 标记的筛选过程如下 : 0015 (1) 以洋葱雄性不育系 118 S(msms) 为母本与父本自交系 12-12 S(MsMs) 杂交, 所获 F1 代 S(Msms) 为父本与母本不育系 118 S(msms) 回交, 获得四个回交后代分离群体 07-11812、 07-11012 和 08-11812、 0。
19、8-11012, 开花后根据育性判断结果分为可育群体和不 育群体, 其可育和不育株数比例见表 1。 0016 (2) 用北京 TIANGEN 公司的快速基因组提取试剂盒提取洋葱基因组总 DNA。 0017 (3) 采用 AFLP 分子标记方法筛选与洋葱恢复基因 Ms 紧密连锁的标记。 0018 (4) 获得 AFLP 标记后, 通过 Tail-PCR 技术将该标记序列进行染色体步移后, 获得 能够鉴定洋葱雄性不育基因 ms 的 SCAR 标记。 0019 (5) 经过遗传分析及验证该标记的可行性, 获得了与洋葱雄性不育基因 ms 共分离 OSG-SCAR 标记。 0020 所述 SCAR 标记。
20、可以作为分子标记应用于辅助选育洋葱雄性不育系和配套保持 系, 具体应用方式为 : 利用 SCAR 标记的引物对待测个体的基因组 DNA 进行 PCR 扩增, 检测 是否扩增出大小 357bp 的片段, 若没有扩增产物, 则该待测个体的细胞核基因型为 MsMs, 可 以作为父本系 ( 恢复育性 ), 若有扩增产物, 则该待测个体中含有 ms, 其基因型为 Msms 或 msms 可以作为筛选不育系或保持系的材料, 结合申请人在此之前开发的判断细胞质育性技 术 ( 授权专利号 : ZL200910014679, 公开号 : CN 101492738A), 可应用于筛选洋葱雄性不育 系和保持系。 0。
21、021 本发明的有益效果是 : 由于洋葱是两年生植物, 育种年限远远超过一年生蔬菜。 洋 葱育种年限长是育种工作中迫切需要解决的问题。 本发明利用分子标记的技术获得了与洋 葱雄性不育基因 ms 紧密连锁的 OSG-SCAR 标记。利用该标记可以筛选到具有洋葱雄性不育 基因的单株, 这对于加快洋葱的育种进程, 建立洋葱分子标记辅助育种技术体系具有重要 意义。其优点具体如下 : 0022 1.本发明所获得的与洋葱雄性不育基因ms紧密连锁的OSG-SCAR标记, 结果稳定、 准确、 操作简便, 它能够准确鉴定洋葱雄性不育基因。本发明的应用可大大缩短育种年限, 避免了常规育种方法中的盲目性, 极大地提。
22、高了选择效率。 0023 2.在洋葱雄性不育基因标记方面, 尚未见到与洋葱雄性不育基因ms紧密连锁(共 分离 ) 标记的报道。本研究获得的 OSG-SCAR 与洋葱雄性不育基因共分离, 因此适用于广泛 的不同遗传背景材料, 是一个普遍性标记。 说 明 书 CN 102952797 A 5 4/8 页 6 0024 3. 由于 OSG-SCAR 标记能够直接鉴定具有不同遗传背景材料的雄性不育基因 ms, 因此利用该标记可以建立具有普遍意义的洋葱分子标记辅助育种技术体系, 有效的加快雄 性不育系和保持系的选育进程。 附图说明 0025 图 1 : 洋葱回交一代分离群体的基因组总 DNA 的电泳图谱。
23、 ; 其中 : S1-S8 为细胞核 基因型为 msms 的不育单株, N1-N8 为细胞核基因型为 Msms 的可育单株。 0026 图 2 : 洋葱不育池、 可育池及组成基因池的单株基因组总 DNA 的 AFLP 电泳谱带图 ; 其中 : S 池为洋葱细胞核不育基因池, S1-S10 为构成不育基因池的十个单株 ; N 池为洋葱细 胞核可育池, N1-N10为构成可育基因池的十个单株。 箭头表示可育池中扩增出的特异片段。 0027 图3 : OSG-SCAR标记验证的电泳图谱 ; 其中 : M为Marker ; 图中1-12为父本(MsMs) 的自交单株。12-24 为分离群体中的不育单株。
24、 (msms)。 0028 图 4 : 对 洋 葱 分 离 群 体 07-11812、 08-11812 和 07-11012、 08-11012 群 体 进 行 OSG-SCAR 标记验证的部分电泳图谱 ; 其中 : M 为 Marker ; 1、 16 为 MsMs 对照 ; 2-15 为洋葱细 胞核型为 msms 的单株, 17-30 为洋葱细胞核基因型为 Msms 的单株。 0029 图 5 : 对来源于不同遗传背景的已知基因型 (MsMs) 材料进行 OSG-SCAR 标记验证 的部分电泳图谱 ; 其中 : M 为 Marker ; 1 为 msms 对照, 2-5 为 PR146 。
25、单株, 6-9 为 PR149 单株, 10-13 为 PR153 单株, 14-17 为 PR156 单株。 0030 图 6 : 对来源于不同遗传背景的洋葱雄性不育系 S(msms) 和保持系 N(msms) 材料 进行 OSG-SCAR 标记验证的部分电泳图谱。1、 18 为 MsMs 对照, 2-17 为不同的不育系材料。 19-30 为不同的保持系材料。 0031 图 7 : 对部分不同来源的洋葱杂交种材料进行 OSG-SCAR 标记验证的部分电泳图 谱。其中, M 为 Marker ; 1 号和 13 号是父本 12-12(MsMs) 单株, 2 号和 14 号是分类群体内可 育单。
26、株 (Msms), 3 号和 15 号是分类群体内不育单株 (msms) ; 4-6, 7-9, 10-12, 分别是日本泷 井种苗株式会社的洋葱杂交种一, 一, , 16-18, 19-21, 22-24, 分别是日 本七宝种苗株式会社的洋葱杂交种 3 号, 一, 。 具体实施方式 0032 下面结合实施例对本发明作进一步的说明。 0033 实施例 1SCAR 标记的筛选与应用 0034 ( 一 ) 材料与方法 0035 1. 基因组总 DNA 的提取与检测 0036 洋葱四个回交一代群体的 07-11812、 07-11012 和 08-11812、 08-11012 的基因组 DNA采用。
27、基因组快速提取试剂盒(北京, TIANGEN)的方法提取, 利用琼脂糖凝胶电泳和分光 光度计检测 DNA 的质量。 0037 2. 基因池的建立 0038 应用分离群体分组分析法 (Bulked Segregation Analysis) 即 BSA 法, 将回交群 体 07-11812 的 10 个不育单株和 10 个可育单株的 DNA 样品分别等量混合, 组成洋葱的不育 基因池和可育基因池。 说 明 书 CN 102952797 A 6 5/8 页 7 0039 3.AFLP 接头和引物的合成 0040 基因组 DNA 的酶切采用 NEB 公司的限制性内切酶 EcoR I 和 Mse I,。
28、 其相应的接头 和引物由北京博尚生物技术有限公司合成, PAGE 纯化。 0041 4.AFLP 分析 0042 AFLP分析程序参照Vos et al.(1995)的方法, 有所改进。 采用16EcoR I和16Mse I 选择性扩增引物, 共构成 256 对引物组合。 0043 (1) 基 因 组 DNA 的 酶 切 : 0.5mL 的 离 心 管 中 加 入 2.5L104Buffer, 0.25L100BSA, 模板DNA(200-300ng), 0.5LEcoR I和0.5LMse I(10U/L), ddH2O补 足总体积至 25L。充分混匀, 短暂离心, 37水浴 6 小时, 6。
29、5 15min, 灭活酶。 0044 (2) 酶切产物与人工接头的连接 : 在上述酶切混合物中, 加入 5MEcoRI 接头和 50MMse I 接头各 0.5L, T4DNA 连接酶 (5U/L)1L, 10T4DNALigase Buffer3.0L。 充分混匀, 短暂离心, 16连接过夜, 70 15min, 灭活酶。用 TE 缓冲液将连接产物稀释 10 倍后作为预扩增反应的模板。 0045 (3) 预扩增 : 25L 的反应体系中加入 10PCRBuffer(with Mg2+)2.5L, 稀释的 连接产物 1L, EcoR I 和 Mse I 的预扩增引物各 1L(30ng/L), 。
30、Taq DNA polymerase 0.2L(5U/L), dNTPs(each 2.5mM)2.0L, ddH2O17.3L。PCR 扩增反应程序为 94预 变性 5min, 94变性 30sec, 56退火 30sec, 72延伸 60sec, 30 个循环, 72延伸 5min, 4保存。将预扩增产物稀释 50 倍后作为选择性扩增的模板。 0046 (4) 选择 性扩增 : 20L 反应体系, 其中 10PCR Buffer(with Mg2+)2.0L, dNTPs(each2.5mM)1.6L, Taq DNA polymerase(5U/L)0.2L, EcoR I 和 Mse 。
31、I 的选择 性扩增引物各 1L(30ng/L), 模板 1L, ddH2O 补足总体积至 20L, 反应程序为 94 预变性 5min, 94变性 30sec, 65退火 30sec, 72延伸 60sec( 每次循环退火温度降低 0.7 ), 13 个循环 , 94变性 30sec, 56退火 30sec, 72延伸 60sec, 23 个循环, 72延 伸 5min, 4保存。 0047 5. 聚丙烯酰胺凝胶电泳 0048 (1) 聚丙烯酰胺凝胶电泳 : 在选择性扩增样品中加入等体积的上样缓冲液 (98 甲酰胺, 10mM EDTA, 0.25溴酚蓝, 0.25二甲苯青 ), 95变性 5。
32、min 后立即置于冰上冷 却。每份样品取 5L 电泳, 50W 恒功率至二甲苯青指示剂为胶 2/3 处终止电泳。 0049 (2) 银染显色 : 0050 固定 : 电泳结束后将有胶的短板放入固定液(900mLddH2O中加入100mL冰醋酸) 中轻摇 10min 终止反应, 然后用 ddH2O 冲洗 1min。 0051 用 1.5的浓硝酸洗 3min 后用 ddH2O 冲洗 1min。 0052 染色 : 用 0.2的硝酸银染色液染色 20min。 0053 显色 : 将硝酸银染色后的短板用 ddH2O 冲洗 30s 后迅速置于预冷的显色液 (30gNa2CO3溶于 1LddH2O 中, 。
33、并加入 540L37的甲醛和 200L 10mg/mL 的 Na2S2O3) 中 4-7min, 然后用 ddH2O 冲洗 1min。 0054 固定 : 在 5的冰乙酸溶液中轻摇 5min 以终止反应, 再用 ddH2O 冲洗 1min。 0055 干胶 : 室温下自然晾干。 0056 6. 聚丙烯酰胺凝胶上多态性 DNA 片段的回收、 纯化、 克隆及测序 说 明 书 CN 102952797 A 7 6/8 页 8 0057 (1) 多态性 DNA 片段的回收及纯化 0058 用灭菌后的手术刀割取聚丙烯酰胺凝胶上的差异条带, 溶解于 20LddH2O 中, 95水浴 10min 后短暂离心。
34、, 用作差异片段 PCR 反应的模板。差异片段扩增的 PCR 反应体 系及反应程序与选择性扩增的反应条件相同。差异条带 PCR 扩增产物经琼脂糖凝胶电泳检 测后按照 Biospin Gel Extraction Kit 使用说明回收纯化特异条带。 0059 (2) 多态性 DNA 片段的克隆、 测序 0060 将回收纯化的多态性DNA片段根据分子克隆II的方法进行分子克隆, 酶切和菌液 PCR 检测后挑取阳性克隆委托北京博尚生物技术有限公司进行 DNA 序列的测定, 测序结果 如 SEQID NO.4 所示。 0061 7. 标记的 SCAR 转化 0062 根据测序结果, 利用 Primer。
35、Premier 5.0 软件设计引物, 通过 Tail-PCR 染色体步 移获得已知 DNA 序列侧翼的未知序列, 再利用 Primer Premier 5.0 软件设计 SCAR 引物。 0063 8. 连锁分析 0064 利用 SCAR 标记, 对 07-11812、 07-11012 和 08-11812、 08-11012 回交一代群体的基 因组 DNA 进行 PCR 扩增来分析是否存在具有交换值的个体, 检测 OSG-SCAR 标记的稳定性及 与雄性不育基因 ms 的遗传距离。 0065 9.OSG-SCAR 标记在来源于不同遗传背景的已知基因型材料中的验证 0066 利用不同的不育。
36、系、 保持系、 自交系及已知基因型的杂交种材料日本泷井种苗株 式会社品种 ( 一、 一、 ), 七宝种苗株式会社 ( 3 号、 七宝甘 70、 一、 ), 及育性恢复材料 (PR146、 PR149、 PR153、 PR156) 验证 OSG-SCAR 标 记的广谱性和分子标记辅助选择的可行性。来源于日本不同洋葱品种 ( 杂交种 ), 核基因 型为MsMs, 通过测交、 回交方法选育而成, 选育方法参见Pike, L.M.1986.Onion breeding. In : Basset, M.J.(ed.)Breeding Vegetable Crops.AVI Publishing Co.,。
37、 Connecticut, pp, 357-394。 0067 ( 二 ) 结果与分析 0068 1. 利用四组 07-11812、 07-11012 和 08-11812、 08-11012 回交一代群体的基因组 DNA 的检测分析 0069 采用基因组快速提取试剂盒(北京, TIANGEN)的方法提取洋葱叶片基因组总DNA, 经过分光光度计和 0.8琼脂糖凝胶电泳检测结果表明 ( 见图 1), 提取的 DNAOD260/OD280比 值在 1.8-2.0 之间, 电泳检测结果显示多糖和蛋白质含量低, 无 RNA, 结构完整, 带型整齐一 致, 无降解现象, 可以用于进一步的 AFLP 分析。
38、和 PCR 扩增。 0070 2.AFLP 结果分析 0071 选用 16 条 EcoRI 选择性扩增引物和 16 条 Mse I 选择性扩增引物组成 256 对引物 组合对回交1代群体的不育池和可育池进行AFLP分析, 结果发现大多数引物组合均能扩增 出稳定而且清晰的条带, 每对引物组合平均扩增 60-70 条清晰的条带。经过两次独立的重 复试验和在不育池和可育池中进行单株验证 ( 结果如图 2 所示 ), 确定了一个稳定的 AFLP 多态性片段, 由引物组合 E-AGG/M-CGT 扩增产生, 命名为 AGG/CGT。 0072 3.AFLP 标记的 SCAR 转化 0073 将多态性 D。
39、NA 片段进行回收、 纯化、 克隆及测序后, 根据 AGG/CGT 片段的序 说 明 书 CN 102952797 A 8 7/8 页 9 列, 利用 Primer Premier 5.0 软件设计了 Tail-PCR 所需引物, 通过 Tail-PCR 染色体 步移获得洋葱 AGG/CGT 片段的侧翼未知序列, 再利用 Primer Premier 5.0 软件设计 SCAR 引物, 引物序列为 : 正向引物 : 5 -TCAGTATCAATAGAAGGAATCAC-3和反向引物 : 5 -GTATACCATTGGTACTTGATGCA-3 ( 如 SEQ ID NO.2、 SEQ ID N。
40、O.3 所示 ), 利用该 SCAR 引物对父本自交系12-12(MsMs)和分离群体不育单株(msms)材料的基因组DNA进行PCR扩 增, 所有细胞核基因型为 msms 的 DNA 均扩增出大小 357bp 的片段 ( 如 SEQ ID NO.1 所示 ), 而所有细胞核基因型为 MsMs 的 DNA 没有扩增产物 ( 见图 3)。 0074 4. 连锁性分析结果 0075 对回交一代分离群体 07-11812, 07-11012 和 08-11812, 08-11012 共 472 个单株的 基因组 DNA 进行 PCR 扩增, 所有个体的 DNA 均扩增出大小 357bp 的片段 ( 。
41、如 SEQ ID NO.1 所示 ), ( 图 4)。没有发现具有交换值个体, 说明 OSG-SCAR 标记与洋葱雄性不育基因 ms 是 紧密连锁共分离的, 其遗传距离为零。 0076 5.OSG-SCAR 标记在已知基因型自交系 ( 品种、 杂交种 ) 中的验证结果对多组不育 系 S(msms) 及保持系 N(msms), 杂交种 S(Msms) 日本泷井种苗株式会社品种 ( 一、 一、 ), 七宝种苗株式会社 ( 3 号、 一、 ) 的 DNA 进行了 检测, 结果均扩增出 OSG-SCAR 标记片段 ( 表 2、 图 6、 7)。对四组已知基因型自交系 (PR146、 PR149、 PR。
42、153、 PR156)S/N(MsMs) 的 DNA 进行了检测, 均未扩增出 357bp 的片段 ( 见表 2、 图 5)。该结果说明 OSG-SCAR 标记在不同遗传背景材料中也同样与雄性不育基因 ms 紧密连锁 共分离。 0077 表 1 不同组合 BC1 代育性分离比例结果 0078 0079 表 2 洋葱不同遗传背景材料核基因型单株验证结果 说 明 书 CN 102952797 A 9 8/8 页 10 0080 0081 0082 + 表示有带 (ms) ; - 表示无带 (Ms) 说 明 书 CN 102952797 A 10 1/2 页 11 0001 0002 序 列 表 CN 102952797 A 11 2/2 页 12 序 列 表 CN 102952797 A 12 1/4 页 13 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102952797 A 13 2/4 页 14 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102952797 A 14 3/4 页 15 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 102952797 A 15 4/4 页 16 图 7 说 明 书 附 图 CN 102952797 A 16 。