Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN109609687B - 用于检测西瓜枯萎病抗性的kasp标记引物组合及其应用 - Google Patents

用于检测西瓜枯萎病抗性的kasp标记引物组合及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN109609687B
CN109609687B CN201910106503.XA CN201910106503A CN109609687B CN 109609687 B CN109609687 B CN 109609687B CN 201910106503 A CN201910106503 A CN 201910106503A CN 109609687 B CN109609687 B CN 109609687B
Authority
CN
China
Prior art keywords
watermelon
fusarium wilt
wilt resistance
detecting
genotype
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910106503.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109609687A (zh
Inventor
许勇
张海英
张洁
宫国义
郭绍贵
任毅
李茂营
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jingyan Yinong Beijing Seed Sci Tech Co ltd
Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences
Original Assignee
Jingyan Yinong Beijing Seed Sci Tech Co ltd
Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jingyan Yinong Beijing Seed Sci Tech Co ltd, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences filed Critical Jingyan Yinong Beijing Seed Sci Tech Co ltd
Priority to CN201910106503.XA priority Critical patent/CN109609687B/zh
Publication of CN109609687A publication Critical patent/CN109609687A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109609687B publication Critical patent/CN109609687B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6888Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
    • C12Q1/6895Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for plants, fungi or algae
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H1/00Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
    • A01H1/02Methods or apparatus for hybridisation; Artificial pollination ; Fertility
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H1/00Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
    • A01H1/04Processes of selection involving genotypic or phenotypic markers; Methods of using phenotypic markers for selection
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/6858Allele-specific amplification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/13Plant traits
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156Polymorphic or mutational markers

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明属于分子生物学领域,提供了一种用于检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合,包括如下三条引物:序列表中序列1所示的上游引物1,序列表中序列2所示的上游引物2和序列表中序列3所示的上游引物3。本发明还提供了含有上述引物组合的试剂盒,及上述引物组合和试剂盒的应用。应用本发明提供的引物组合进行西瓜枯萎病抗性基因型的检测,操作流程全自动,降低了人为误差,分析通量高;应用于西瓜枯萎病抗性基因的转育,可以大大节约时间和人工成本,提高分子标记辅助选择的育种效率,加速西瓜抗病性状向优异骨干自交系的转育。

Description

用于检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合及其应用
技术领域
本发明属于分子生物学领域,特别涉及一种用于检测西瓜枯萎病抗性的KASP(Kompetitive Allele Specific PCR竞争性等位基因特异性PCR)标记引物组合及其应用。
背景技术
西瓜枯萎病是导致全球西瓜产量和品质降低的最严重障碍。迄今为止没有一种化学农药可以有效控制枯萎病的发生。生产上主要靠嫁接栽培措施进行有效防治,但易降低西瓜品质。因此,选育抗枯萎病品种是有效控制西瓜枯萎病最安全、经济的途径。目前,野生西瓜材料中存在多个抗源,而利用野生西瓜回交选育又容易出现连锁累赘,且栽培西瓜与野生西瓜抗性机制不同,所以,运用来源于栽培西瓜的抗性基因进行抗病转育是目前常规育种的主要手段。但大多数适宜我国保护地栽培的优质西瓜品种尚未聚合枯萎病抗性,究其原因,主要是由于缺乏高效的分子标记辅助育种技术手段,育种效率较低。因此开发栽培西瓜抗枯萎病基因连锁标记,将有利于高效改良栽培西瓜的枯萎病抗性,为西瓜抗病分子育种提供技术支撑。
育种实践证明,针对目标基因的关键突变位点开发的功能型分子标记是分子标记辅助转育西瓜枯萎病抗性性状的前提条件。本实验室基于西瓜抗枯萎病基因Fo-1连锁的SNP位点开发了dCAPS标记,并获得了国家发明专利(专利号:ZL201310052303.3)。但上述标记需要对PCR产物进行酶切,并利用琼脂糖凝胶对目标片段进行分离检测等步骤,过程较为繁琐,造成这些标记在西瓜枯萎病抗性分子标记辅助育种方面的应用具有一定的局限性。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种用于检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合及其应用。
一种用于检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记核心引物组合,所述西瓜枯萎病抗性基因为Fo-1基因,所述KASP标记核心引物组合包括如下三条引物:
上游引物1的核心序列:
5’-GCCGATAGAGAGGAGGACTTTGATGCCTT-3’;
上游引物2的核心序列:
5’-GCCGATAGAGAGGAGGACTTTGATGCCTA-3’;
序列表中序列3所示的下游引物:
5’-GTTGCGCTTTTTTGAGCGACGAAATAAATTCTTGC-3’。
一种用于检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合,所述西瓜枯萎病抗性基因为Fo-1基因,所述KASP标记引物组合包括如下三条引物:
序列表中序列1所示的上游引物1:
5’-GAAGGTGACCAAGTTCATGCTGCCGATAGAGAGGAGGACTTTGATGCCTT-3’;
序列表中序列2所示的上游引物2:
5’-GAAGGTCGGAGTCAACGGATTGCCGATAGAGAGGAGGACTTTGATGCCTA-3’;
序列表中序列3所示的下游引物:
5’-GTTGCGCTTTTTTGAGCGACGAAATAAATTCTTGC-3’。
一种用于检测西瓜枯萎病抗性的试剂盒,所述西瓜枯萎病抗性基因为Fo-1基因,所述试剂盒含有所述的用于检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合。
作为优选的实施方式,所述试剂盒还包括荧光探针A、荧光探针B、淬灭探针A、淬灭探针B、高保真Taq酶和dNTP;
所述荧光探针A的序列为5′-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-3′,5′末端连接1个荧光基团FAM;
所述荧光探针B的序列为5′-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-3′,5′末端连接1个荧光基团HEX;
所述淬灭探针A的序列为5′-AGCATGAACTTGGTCACCTTC-3′,3′末端连接淬灭基团BHQ;
所述淬灭探针B的序列为5′-AATCCGTTGACTCCGACCTTC-3′,3′末端连接淬灭基团BHQ。
上述用于检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合,或者上述用于检测西瓜枯萎病抗性的试剂盒在如下任一中的应用:
(1)检测或辅助检测西瓜枯萎病抗性的基因型;(2)培育具有西瓜枯萎病抗性的新材料;其中,所述西瓜枯萎病抗性基因为Fo-1基因。
一种检测或辅助检测西瓜枯萎病抗性的基因型的方法,所述西瓜枯萎病抗性的基因为Fo-1基因,所述方法包括如下步骤:
以待测西瓜的基因组DNA为模板,采用上述用于检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合,或者权上述用于检测西瓜枯萎病抗性的试剂盒进行PCR扩增,将所得扩增产物进行荧光信号扫描,采用Kraken软件对扫描数据进行分析,根据分析结果按照如下方式确定所述待测西瓜的Fo-1基因的基因型:
若所述待测西瓜的扩增产物的荧光信号数据经Kraken软件分析在所得分型聚类图中呈现红色,则所述待测西瓜的Fo-1基因的基因型为FoFo;
若所述待测西瓜的扩增产物的荧光信号数据经Kraken软件分析在所得分型聚类图中呈现蓝色,则所述待测西瓜的Fo-1基因的基因型为fofo;
若所述待测西瓜的扩增产物的荧光信号数据经Kraken软件分析在所得分型聚类图中呈现绿色,则所述待测西瓜的Fo-1基因的基因型为Fofo。
作为优选的实施方式,所述PCR扩增反应的反应程序为:
阶段1:94℃预变性15min;阶段2:94℃20s;61-55℃1min,共循环10次,每个循环降0.6℃;阶段3:94℃20s,55℃1min,共循环26次。
一种培育具有西瓜枯萎病抗性的新材料的方法,包括:
以感枯萎病、品质优良材料为受体亲本P1,与具有抗枯萎病基因、品质一般的供体亲本P2配制F1代杂交组合;再以受体亲本P1作为轮回亲本进行回交,获得BC1F1代回交分离群体;
对所述BC1F1代回交分离群体,采用权利要求2所述的用于检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合,或者权利要求3或4所述的用于检测西瓜枯萎病抗性的试剂盒进行基因型检测,选取基因型为FoFo的单株继续回交,获得BC2F1代回交分离群体;
对所述BC2F1代回交分离群体,采用权利要求2所述的用于检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合,或者权利要求3或4所述的用于检测西瓜枯萎病抗性的试剂盒进行基因型检测,选取基因型为FoFo的单株,继续回交n代,获得BCnF1代回交分离群体;
对BCnF1代回交分离群体,继续采用权利要求2所述的用于检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合,或者权利要求3或4所述的用于检测西瓜枯萎病抗性的试剂盒进行基因型检测,选取基因型为FoFo的单株自交,获得纯合抗枯萎病株系。
作为优选的实施方式,所述n为3-8的整数,优选为4。
本发明的有益效果如下:
1、应用本发明提供的用于检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合,进行西瓜枯萎病抗性基因型的检测,操作流程全自动,降低了人为误差,分析通量高,非常适合大量样品同时检测。
2、本发明提供的用于检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合应用于西瓜枯萎病抗性基因的转育,可以大大节约时间和人工成本,提高分子标记辅助选择的育种效率,加速西瓜抗病性状向优异骨干自交系的转育。
本发明的其他特征和优点将在如下的具体实施方式部分详细描述。
附图说明
图1为实施例3中利用KASP标记引物组合检测西瓜Fo-1基因的基因型的96孔样品板SNP分型结果示意图。
图中,黑色表示空白对照,红色为T:T,绿色为TA,蓝色为A:A。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的实施方式作进一步地详细描述。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
本发明涉及的西瓜枯萎病抗性基因为Fo-1基因。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
本发明中的各个供试材料均为北京市农林科学院蔬菜研究中心种质资源库保存的种质资源材料,公众均可以从该处获取相关材料。
实施例1
本实施例用来说明用于检测西瓜枯萎病抗性的高通量KASP标记的设计及其专用引物序列(KASP标记引物组合)的开发。
一、候选SNP的获取
本实验室之前的研究结果,将西瓜枯萎病菌生理小种1抗病基因Fo-1定位于1号染色体上10cM区间内,获得与抗病基因Fo-1的遗传距离仅为0.2cM的高度连锁标记502124_fon,502124_fon为dCaps标记(焦荻等,2013),但在应用中需要对PCR产物进行酶切,再利用琼脂糖凝胶对目标片段进行分离检测等步骤,过程较为繁琐,使得该标记在西瓜枯萎病抗性分子标记辅助育种方面的应用具有一定的局限性。
在此基础上,本发明进一步比对11份抗病和感病栽培西瓜重测序信息,又获取了1个与其表型性状(西瓜枯萎病抗性)完全符合的候选SNP位点467967_fon。
上述11份西瓜全基因组重测序材料是对枯萎病生理小种1的抗、感表型确定的西瓜材料,包括7份感病材料97103、RZ-900、RZ-901、XHBFGM、JXF、JLM和Black Diamond,4份抗病材料sy-904304、Sugarlee、JX-2和Calhoun Gray(参见表1)。
表1 11份西瓜材料及表型性状
Figure BDA0001966859790000051
Figure BDA0001966859790000061
上述11份西瓜重测序信息结果来源于西瓜基因组信息网站,网站为http://www.iwgi.org。
供试西瓜材料基因组DNA的提取参照Murray等(1980)的方法并稍加改进,具体步骤如下:
1、取0.3-0.5g幼嫩叶片于1.5mL离心管中,每管加300μL CTAB,放入2粒钢珠,用Retch仪进行打碎。
2、每管再加入300μL CTAB,混匀后65℃水浴60min,每隔10min颠倒混匀一次。
3、水浴后置于室温冷却10min,加入300μL的氯仿、异戊醇混合液(氯仿和异戊醇的体积比为24:1),充分混匀,4500rpm离心15min。
4、取400μL上清液,加入预先加好的400μL预冷的异丙醇中(于96孔深孔板),轻轻混匀;-20℃放置30min。
5、于4500rpm离心30min,弃上清,用70%的乙醇洗沉淀2-3次,室温下风干至无乙醇味。
6、加入50-100μL(含0.5-1μL RNase 10mg/mL)ddH2O,37℃水浴30min。
取5μL样品在1.0%的琼脂糖凝胶上电泳检测,并以标准λDNA为对照,将样品浓度调为一致。
二、KASP标记专用引物的开发
基于KASP技术设计高通量KASP标记。KASP为竞争性等位基因特异性PCR技术体系,具备流程简单、高效、灵活、易操作等特点,其引物设计原则是针对等位基因SNP位点设计两个上游引物和一个下游引物;两个上游引物3'末端碱基分别为不同的等位基因,5'端含有特异性接头GAAGGTGACCAAGTTCATGCT和GAAGGTCGGAGTCAACGGATT,可与荧光标记结合。第一轮PCR,能够和模板互补的上游引物得到延伸,无法和模板互补的上游引物无法延伸;第二轮PCR,上游引物互补的特异性序列得以延伸,将通用标签序列引入与SNP对应的PCR产物。随着PCR循环数增加,扩增数量呈指数增长,荧光探针更多地退火到新合成的互补链上,发出荧光。不同颜色荧光即反映不同SNP类型,对实验结果进行检测即达到检测目的。
根据上述SNP位点467967_fon和表1中的11份西瓜重测序材料重测序数据,获得与西瓜抗枯萎病基因Fo-1紧密连锁的KASP标记核心引物序列。
KASP标记核心引物序列如下:
Figure BDA0001966859790000071
F/f-R:5’-GTTGCGCTTTTTTGAGCGACGAAATAAATTCTTGC-3’(序列3)。
上述核心引物序列中,上游引物F-F和f-F的3′端为等位变异碱基(粗体下划线部分的T或A),在上游引物F-F的5’端加上相应的通用接头序列(FAM荧光标签序列,即荧光探针A),在上游引物f-F的5’端加上相应的通用接头序列(HEX荧光标签序列,即荧光探针B),获得用于高通量检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合:
上游引物1(F_Allele-F):
5’-GAAGGTGACCAAGTTCATGCTGCCGATAGAGAGGAGGACTTTGATGCCTT-3’(序列1);
上游引物2(f_Allele-F):
5’-GAAGGTCGGAGTCAACGGATTGCCGATAGAGAGGAGGACTTTGATGCCTA-3’(序列2);
下游引物(Ff-R):
5’-GTTGCGCTTTTTTGAGCGACGAAATAAATTCTTGC-3’(序列3)。
其中,上游引物1中下划线部分为FAM荧光标签序列(5′-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-3′);上游引物2中下划线部分为HEX荧光标签序列(5′-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-3′)。
上述引物均由上海生工公司北京合成部合成。
实施例2
本实施例用来说明利用用于高通量检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合检测西瓜枯萎病抗性的方法。
一、提取基因组DNA
供试西瓜材料基因组DNA的提取方法参见实施例1。
二、PCR扩增
以步骤一提取的基因组DNA为模板,采用实施例1开发的用于高通量检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合进行PCR扩增,得到PCR扩增产物。
PCR扩增反应体系如下:
96孔板中的每个孔中加入如下用量的试剂:10ng基因组DNA,5μL KASP V4.0 2×Master Mix,0.14μL KASP 72×assay mix,加ddH2O至10μL。
384孔板中的每个孔中加入如下用量的试剂:5ng基因组DNA,2.5μL KASP V4.0 2×Master Mix,0.07μL KASP 72×assay mix,加ddH2O至5μL。
1536孔板中的每个孔中加入如下用量的试剂:5ng基因组DNA,2.5μL KASP V4.0 2×Master Mix,0.07μL KASP 72×assay mix,加ddH2O至5μL。
其中,KASP V4.0 2×Master Mix为LGC公司产品,其中用于96/384孔板的KASPV4.0 2×Master Mix的产品目录号为KBS-1016-002;用于1536孔板的KASP V4.0 2×Master Mix的产品目录号为KBS-1016-011。
KASP V4.0 2×Master Mix由荧光探针A、荧光探针B、淬灭探针A和淬灭探针B,以及高保真的Taq酶,dNTP等组成。荧光探针A即为FAM荧光标签序列(5′-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-3′),5′末端连接1个荧光基团FAM;荧光探针B即为HEX荧光标签序列(5′-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-3′),5′末端连接1个荧光基团HEX;淬灭探针A的序列为5′-AGCATGAACTTGGTCACCTTC-3′,3′末端连接淬灭基团BHQ;淬灭探针B的序列为5′-AATCCGTTGACTCCGACCTTC-3′,3′末端连接淬灭基团BHQ。
KASP 72×assay mix的获得方法如下:
将实施例1中的上游引物1(序列1)、上游引物2(序列2)和下游引物(序列3)分别用ddH2O稀释至浓度为100μM后,再将上游引物1稀释液、上游引物2稀释液和下游引物稀释液与ddH2O按12:12:30:46的体积比混合。
PCR扩增反应程序为:
阶段1:94℃预变性15min;
阶段2:94℃20s,61-55℃1min,每个循环降0.6℃,共循环10次;
阶段3:94℃20s,55℃1min,共循环26次。
其中PCR水浴热循环使用Hydrocycler 16-32高通量热循环系统,适用于96、384和1536孔板。
同时设置反应体系中不添加模板DNA的空白对照,每个PCR板(即,96孔板、384孔板或1536孔板)上均设置2个孔为空白对照。
三、PCR扩增产物的荧光扫描
采用双向单激发读板仪PHERAstar对PCR板上的PCR扩增产物进行扫描,FAM激发波长为485nm,发射波长为520nm,HEX激发波长为528nm,发射波长为560nm,系统参比荧光ROX激发波长为575nm,发射波长为610nm。
每个PCR扩增产物样本设置至少3个重复。
四、等位基因分型
采用KrakenTM软件对双向单激发读板仪PHERAstar扫描数据分析(具体操作方法参考KrakenTM软件说明书,公众可以直接从LGC公司购买,见网址http://www.lgcgroup.com/products/genotyping-software/kraken/#.VhcaT9Kl8_M),根据分析结果按照如下方法确定待测西瓜枯萎病抗性的具体基因型(参考图1):
聚合在接近X轴、显示蓝色的样本的基因型为连接HEX荧光标签序列的等位基因型;
聚合在接近Y轴、显示红色的样本的基因型为连接FAM荧光标签序列的等位基因型;
中间显示绿色的样本的基因型为两种等位基因的杂合型;
显示粉色的样本可能由于DNA质量不好或浓度过低,扩增产物没有被明确分型;左下角显示黑色的样本为空白对照。
具体而言,如下:
若所述待测西瓜的扩增产物的荧光信号数据经Kraken软件分析在所得分型聚类图中呈现红色,则所述待测西瓜的Fo-1基因的基因型为FoFo(SNP分型为T:T基因型);
若所述待测西瓜的扩增产物的荧光信号数据经Kraken软件分析在所得分型聚类图中呈现蓝色,则所述待测西瓜的Fo-1基因的基因型为fofo(SNP分型为A:A基因型);
若所述待测西瓜的扩增产物的荧光信号数据经Kraken软件分析在所得分型聚类图中呈现绿色,则所述待测西瓜的Fo-1基因的基因型为Fofo(SNP分型为T:A基因型)。
若所述待测西瓜的扩增产物的荧光信号数据经Kraken软件分析在所得分型聚类图中呈现粉色(本实施例和图1均未显示),则由于DNA质量不好或浓度过低,扩增产物没有被明确分型。
实施例3
本实施例用来说明用于高通量检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合在检测西瓜枯萎病抗性中的应用。
1、供试材料选取
供试材料包括:抗病母本JX2,感病父本乙选,二者杂交获取的F1代,F1代自交获得的F2代(即F2分离群体)。
以上F2代分离群体于2013年秋在海南培育、采种,于2014年8月在大棚中催芽直播,并定植于北京市农林科学院蔬菜研究中心四季青试验基地,定植数量为151株;母本、父本、F1均定植于北京市农林科学院蔬菜研究中心四季青试验基地,分别定植20株。
2、供试材料苗期接种鉴定
枯萎病接种鉴定采用耿丽华等(2010)报道的浸根法接种,接种孢子浓度为5×106个·mL-1,两叶一心时浸根接种,浸根时间为15min,接种后温度保持在23~28℃,接种后10~20d,调查F2分离群体的病情等级。
病情分级标准参照Martyn等(1987)的分级标准,具体如下:
0级:无症状;1级:晴天中午子叶萎蔫或部分子叶、真叶轻微萎蔫,夜间能恢复;2级:1片真叶萎蔫或子叶较重萎蔫;3级:子叶及60%以上真叶萎蔫,阻碍发育;4级:整株萎蔫,心叶成活;5级:整株严重萎蔫并枯死。其中,2级以下为抗病类型,3级以上为感病类型。
3、枯萎病抗性基因Fo-1的基因型检测与表型比较分析
采用本发明实施例1开发的用于高通量检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合,检测F2代分离群体枯萎病抗性基因Fo-1的基因型,获得F2代分离群体枯萎病抗性基因Fo-1的基因型(具体操作方法参见实施例2)。另一方面,与供试材料苗期接种鉴定结果进行比较,统计高通量KASP标记检测的基因型结果与苗期接种鉴定表型结果的吻合度。
利用Fo-1基因高通量KASP标记检测体系,分析亲本和F2群体单株的Fo-1基因的基因型,根据Fo-1基因的T-A关键变异位点设计的标记引物,将F2群体单株进行SNP分型得到T:T、A:A、T:A三种基因型,分别对应为:FoFo、fofo和Fofo基因型,部分样品的检测结果如图1所示。
图1中,左下角显示黑色的样本为每个PCR板的空白对照,聚合在接近Y轴、显示红色的样本的基因型为连接FAM荧光标签序列的等位基因型(FoFo,SNP分型为T:T基因型);聚合在接近X轴、显示蓝色的样本的基因型为连接HEX荧光标签序列的等位基因型(fofo,SNP分型为A:A基因型);中间显示绿色的样本的基因型为两种等位基因的杂合型(Fofo,SNP分型为T:A基因型)。如果存在显示粉色的样本,可能是由于DNA质量不好或浓度过低,扩增产物没有被明确分型。
利用本发明Fo-1基因高通量KASP标记检测供试F2群体的151个单株,SNP分型结果与田间接种鉴定结果一致,吻合率达到100%。
151个F2群体单株的具体分析结果见表2。
表2 F2群体Fo-1基因型分析结果与表型比较分析
Figure BDA0001966859790000111
Figure BDA0001966859790000121
Figure BDA0001966859790000131
Figure BDA0001966859790000141
Figure BDA0001966859790000151
Figure BDA0001966859790000161
由此可见,采用本发明提供的用于高通量检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合可以精确地检测西瓜枯萎病抗性。
实施例4
本实施例用来说明用于高通量检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合在西瓜枯萎病抗性转育方面的应用。
以感枯萎病生理小种1材料乙选(感枯萎病,但西瓜品质优良)为受体亲本(P1),与JX2(具有抗枯萎病基因,但西瓜品质一般)为抗病基因供体亲本(P2),配制F1代杂交组合。再以乙选(P1)作为轮回亲本进行回交,获得BC1F1代群体。
对BC1F1代群体,利用实施例1获得的用于高通量检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合,采用实施例2中的方法进行基因型检测,选取基因型为Fofo(SNP分型为T:A基因型)的单株继续回交,获得回交分离群体BC2F1
对BC2F1代群体,继续利用实施例1获得的用于高通量检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合,采用实施例2中的方法进行基因型检测,选取基因型为Fofo(SNP分型为T:A基因型)的单株继续回交,获得回交分离群体BC3F1
对BC3F1代群体,继续利用实施例1获得的用于高通量检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合,采用实施例2中的方法进行基因型检测,选取基因型为Fofo(SNP分型为T:A基因型)的单株继续回交,获得回交分离群体BC4F1
对BC4F1代群体,继续利用实施例1获得用于高通量检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合,采用实施例2中的方法进行基因型检测,选取基因型为FoFo(SNP分型为T:T基因型)的单株自交,获得纯合抗病株系。
在转育过程中,随着回交代数的增加,果实品质和外观性状逐渐趋近于转育的轮回亲本。转育至BC4代的果实品质和外观性状非常接近转育的轮回亲本,进一步将BC4进行了自交,通过用于高通量检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合对Fo-1基因的筛选,培育出符合目标性状、又抗病的稳定自交系,显著提高了育种效率。
由技术常识可知,本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
序列表
<110> 北京市农林科学院
京研益农(北京)种业科技有限公司
<120> 用于检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合及其应用
<130> C1CNCN181006
<160> 3
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 50
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
gaaggtgacc aagttcatgc tgccgataga gaggaggact ttgatgcctt 50
<210> 2
<211> 50
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
gaaggtcgga gtcaacggat tgccgataga gaggaggact ttgatgccta 50
<210> 3
<211> 35
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
gttgcgcttt tttgagcgac gaaataaatt cttgc 35

Claims (7)

1.一种用于检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合在如下任一中的应用:
(1)检测或辅助检测西瓜枯萎病抗性的基因型;
(2)培育具有西瓜枯萎病抗性的新材料;
其中,所述西瓜枯萎病抗性基因为Fo-1基因;
所述KASP标记引物组合包括如下三条引物:
序列表中序列1所示的上游引物1:
5’-GAAGGTGACCAAGTTCATGCTGCCGATAGAGAGGAGGACTTTGATGCCTT-3’;
序列表中序列2所示的上游引物2:
5’-GAAGGTCGGAGTCAACGGATTGCCGATAGAGAGGAGGACTTTGATGCCTA-3’;
序列表中序列3所示的下游引物:
5’-GTTGCGCTTTTTTGAGCGACGAAATAAATTCTTGC-3”;
所述检测西瓜的品种为:抗病母本JX2,感病父本乙选,二者杂交获取的F1代,F1代自交获得的F2代。
2.一种用于检测西瓜枯萎病抗性的试剂盒在如下任一中的应用:
(1)检测或辅助检测西瓜枯萎病抗性的基因型;
(2)培育具有西瓜枯萎病抗性的新材料;
其中,所述西瓜枯萎病抗性基因为Fo-1基因;
所述试剂盒含有权利要求1所述的用于KASP标记引物组合;
还包括:
荧光探针A、荧光探针B、淬灭探针A、淬灭探针B、高保真Taq酶和dNTP;
所述荧光探针A的序列为5′-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-3′,5′末端连接1个荧光基团FAM;
所述荧光探针B的序列为5′-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-3′,5′末端连接1个荧光基团HEX;
所述淬灭探针A的序列为5′-AGCATGAACTTGGTCACCTTC-3′,3′末端连接淬灭基团BHQ;
所述淬灭探针B的序列为5′-AATCCGTTGACTCCGACCTTC-3′,3′末端连接淬灭基团BHQ。
3.一种检测西瓜枯萎病抗性的基因型的方法,所述西瓜枯萎病抗性的基因为Fo-1基因,其特征在于:所述方法包括如下步骤:
以待测西瓜的基因组DNA为模板,采用权利要求1所述的用于检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合,或者权利要求2所述的用于检测西瓜枯萎病抗性的试剂盒进行PCR扩增,将所得扩增产物进行荧光信号扫描,采用Kraken软件对扫描数据进行分析,根据分析结果按照如下方式确定所述待测西瓜的Fo-1基因的基因型:
若所述待测西瓜的扩增产物的荧光信号数据经Kraken软件分析在所得分型聚类图中呈现红色,则所述待测西瓜的Fo-1基因的基因型为FoFo;
若所述待测西瓜的扩增产物的荧光信号数据经Kraken软件分析在所得分型聚类图中呈现蓝色,则所述待测西瓜的Fo-1基因的基因型为fofo;
若所述待测西瓜的扩增产物的荧光信号数据经Kraken软件分析在所得分型聚类图中呈现绿色,则所述待测西瓜的Fo-1基因的基因型为Fofo;
所述检测西瓜的品种为:抗病母本JX2,感病父本乙选,二者杂交获取的F1代,F1代自交获得的F2代。
4.根据权利要求3所述的检测西瓜枯萎病抗性的基因型方法,其特征在于:
所述PCR扩增反应的反应程序为:
阶段1:94℃预变性15min;
阶段2:94℃20s;61-55℃1min,共循环10次,每个循环降0.6℃;
阶段3:94℃20s,55℃1min,共循环26次。
5.一种培育具有西瓜枯萎病抗性的新材料的方法,其特征在于,所述方法包括:
以感枯萎病、品质优良材料为受体亲本P1,与具有抗枯萎病基因、品质一般的供体亲本P2配制F1代杂交组合;再以受体亲本P1作为轮回亲本进行回交,获得BC1F1代回交分离群体;所述受体亲本P1为乙选,所述受体亲本P2为JX2;
对所述BC1F1代回交分离群体,采用权利要求1所述的用于检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合,或者权利要求2所述的用于检测西瓜枯萎病抗性的试剂盒进行基因型检测,选取基因型为Fofo的单株继续回交,获得BC2F1代回交分离群体;
对所述BC2F1代回交分离群体,采用权利要求1所述的用于检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合,或者权利要求2所述的用于检测西瓜枯萎病抗性的试剂盒进行基因型检测,选取基因型为Fofo的单株,继续回交n代,获得BCnF1代回交分离群体;
对BCnF1代回交分离群体,继续采用权利要求1所述的用于检测西瓜枯萎病抗性的KASP标记引物组合,或者权利要求2所述的用于检测西瓜枯萎病抗性的试剂盒进行基因型检测,选取基因型为FoFo的单株自交,获得纯合抗枯萎病株系。
6.根据权利要求5所述的培育具有西瓜枯萎病抗性的新材料的方法,其特征在于,所述n为3-8的整数。
7.根据权利要求6所述的培育具有西瓜枯萎病抗性的新材料的方法,其特征在于,n为4。
CN201910106503.XA 2019-02-02 2019-02-02 用于检测西瓜枯萎病抗性的kasp标记引物组合及其应用 Active CN109609687B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910106503.XA CN109609687B (zh) 2019-02-02 2019-02-02 用于检测西瓜枯萎病抗性的kasp标记引物组合及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910106503.XA CN109609687B (zh) 2019-02-02 2019-02-02 用于检测西瓜枯萎病抗性的kasp标记引物组合及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109609687A CN109609687A (zh) 2019-04-12
CN109609687B true CN109609687B (zh) 2022-10-04

Family

ID=66019555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910106503.XA Active CN109609687B (zh) 2019-02-02 2019-02-02 用于检测西瓜枯萎病抗性的kasp标记引物组合及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109609687B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110241245A (zh) * 2019-06-25 2019-09-17 河北省农林科学院经济作物研究所 检测黄瓜细菌性角斑病基因的kasp引物及其应用
CN110622852A (zh) * 2019-09-10 2019-12-31 黑龙江省农业科学院园艺分院 一种培育高抗枯萎病西瓜品种的方法
CN112176095A (zh) * 2020-11-06 2021-01-05 常熟市农业科学研究所 用于检测水稻黑条矮缩病抗性基因qRBSDV6的KASP引物

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105200144A (zh) * 2015-10-22 2015-12-30 北京市农林科学院 用于鉴定甜瓜果肉颜色的高通量分子标记及其专用引物

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105200144A (zh) * 2015-10-22 2015-12-30 北京市农林科学院 用于鉴定甜瓜果肉颜色的高通量分子标记及其专用引物

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MARKER DEVELOPMENT FOR FUSARIUM WILT RACE 1 RESISTANCE AND QUANTITATIVE TRAIT LOCI (QTL) MAPPING OF FRUIT TRAITS IN WATERMELON;LEIGH ANN MARIE FALL;《getd.libs.uga.edu》;20171231;摘要、表3.2 、图3.4 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109609687A (zh) 2019-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109735652B (zh) 小麦抗条锈病基因QYr.nwafu-6BL.2的连锁KASP分子标记、引物及应用
CN110438252B (zh) 与菠菜雌雄性别紧密连锁的分子标记及其应用
CN105256031B (zh) 利用高通量分子标记转育甜瓜雌性系的方法及其专用引物
CN114427007A (zh) 一种与苦瓜全雌性相关的kasp分子标记及其应用
CN109609687B (zh) 用于检测西瓜枯萎病抗性的kasp标记引物组合及其应用
CN109593876A (zh) 高通量检测AhFAD2B基因突变位点的KASP标记分型引物组及其应用
CN114606332B (zh) 用于判断西瓜果肉硬度的SNP位点、Hf-KASP1标记及其应用
CN116814673A (zh) 调控番茄果实可溶性固形物含量的基因组结构变异及相关产品和应用
CN109295179B (zh) 一种筛选不同锌含量和铁含量小麦的方法及其专用试剂盒
CN111961753B (zh) 一种辣椒番茄斑点萎蔫病毒病抗性基因相关的snp标记及其特异性引物和应用
CN107667180A (zh) 鉴定和选择对炭疽茎腐病具有抗性的玉蜀黍植物的方法
CN111961749A (zh) 检测番茄黄化曲叶病毒病抗病基因Ty-3和Ty-3a的KASP引物及其应用
CN108476970B (zh) 分子标记辅助快速缩小玉米叶夹角改良京农科728株型的方法
CN118166155B (zh) 与南瓜果肉厚度相关的snp分子标记及其扩增引物组和应用
CN111334597B (zh) 用于检测西瓜白粉病抗性的snp位点、kasp标记及其应用
CN116622877B (zh) 与莲藕节间形状相关的snp分子标记及其应用
CN116411120B (zh) 与燕麦裸粒性状基因n1共分离的kasp分子标记及其应用
CN114164294B (zh) 与大白菜持绿性相关的snp位点及其应用
CN107287210B (zh) 一种水稻外观品质基因qAQ7及其分子标记方法和应用
CN113278723B (zh) 合成芥菜中导入的白菜基因组片段或遗传多样性分析的组合物及应用
CN108841983A (zh) 一种甘蔗全长转录组数据大规模开发的ssr引物
CN114525360A (zh) 与茄子绿果色Gv1基因紧密连锁的SNP标记与应用
CN117887885B (zh) 大豆油分含量相关主效单核苷酸多态性位点及其应用
CN112575101A (zh) 与西葫芦prsv-w病毒病抗性相关的分子标记及其应用
CN116904638B (zh) 与藜麦早雌性状连锁的kasp标记及应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant