一种石竹属花香性状相关的分子标记、检测引物及应用

本发明涉及分子生物学及遗传育种，具体涉及一种石竹属花香性状相关的分子标记、检测引物及应用。

背景技术：

1、石竹属(dianthus spp.)植物色彩艳丽，花型丰富，广泛应用于花坛、花境等园林绿化当中，具有很高的园林观赏价值。花香作为重要的观赏性状，被誉为“花卉的灵魂”，直接影响石竹属花卉的观赏品质，而培育浓香型的石竹品种是石竹属植物重要的育种目标之一。瞿麦(d.superbus)因其花香浓郁，色彩艳丽，花姿优美，近年来备受人们喜爱，可作为研究花香的重要材料。

2、石竹属植物的育种方法以杂交优势育种和常规杂交育种为主，而根据杂交后代的表型性状进行筛选的传统育种方法耗时3-6年不等，严重限制了育种效率和新品种的研发。

3、dna分子标记是继传统的表型标记、细胞学标记、生化标记之后发展起来的，以dna为基础的遗传标记技术，因其准确性强、多态性高等特点，已广泛应用于品种鉴定、基因定位、品系鉴定等领域中(陈星，高子厚.dna分子标记技术的研究与应用.分子植物育种，2019，17:1970-1977)。indel是指在相同物种或者近缘物种之间，在基因组相同位点上，有不同长度dna片段的插入或缺失的差异(杨洁，赫佳，王丹碧，施恩，杨文宇，耿其芳，王中生.indel标记的研究和应用进展.生物多样性，2016，24:237-243)。indel的多态性可以通过在基因组的indel位点两侧设计特异引物进行扩增来展现，其本质仍属于长度多态性标记。indel在基因组中密度大、分布广，同时indel标记准确性高、稳定性好，能够对dna样品进行有效分型，已被广泛应用于遗传分析、分子辅助育种、基因精细定位、筛选功能基因等研究中。

4、此前石竹属植物花香相关的研究不多，相关分子标记报道较少，无可靠方法对石竹杂交后代的花香性状进行早期鉴定。因此，有必要进一步开发与石竹花香性状连锁的分子标记，辅助、加速石竹育种工作。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种石竹属花香性状相关的indel分子标记，所述分子标记为一段特异性序列，为seq id no.1所示。

2、本发明的另一个目的在于提供了上述分子标记在石竹属花香相关性状育种中的应用。

3、为了达到上述目的，本发明采取以下技术措施：

4、本实验所选亲本材料为浓香的瞿麦(d.superbus)‘345’，无香的中国石竹(d.chinensis)‘mh’，以及‘345’בmh’获得的f2代分离群体。根据f2群体β-石竹烯含量高低为依据，分别提取f2代中β-石竹烯含量最高和最低的个体各15株的dna并等量混合，构建β-石竹烯含量高(β-石竹烯>400μg/g)(hp)和β-石竹烯含量低(β-石竹烯<5μg/g)(lpf)两个子代混池。经bsa分析，在定位区间内进行indel标记的开发，得到1个与石竹β-石竹烯花香性状高度关联的indel分子标记，为indel-52。当石竹14号染色体47,321,163～47,321,205bp为aat时，对应石竹花香成分β-石竹烯含量高(β-石竹烯>300μg/g)，当石竹14号染色体47,321,163～47,321,205bp为gtacatgtagaaggccaccatacaatatcagagagtaaacc(seq id no.1所示)时，对应于石竹花香成分β-石竹烯含量低或无(β-石竹烯<10μg/g)。

5、因此，可通过检测seq id no.1所示特异性序列来判定石竹中花香成分β-石竹烯含量情况。

6、本发明的保护范围包括：

7、一种石竹属花香性状相关的indel分子标记，所述分子标记为一段特异性序列，为seq id no.1所示。

8、检测seq id no.1所示特异性序列的试剂在判定石竹中花香成分β-石竹烯含量中的应用。

9、以上所述的应用，优选的，若石竹中含有seq id no.1所示特异性序列，则该石竹中β-石竹烯<10μg/g。

10、一种石竹属花香性状相关的分子标记引物，所述引物为：

11、正向引物indel-52 f：5’-ctcttaggcacacgattttgttttg-3’

12、反向引物indel-52 r：5’-aaggcattgtgcttgcttacagata-3’

13、以上所述引物，在石竹属花香相关性状育种中的应用。

14、以上所述的应用，优选的，若利用该引物扩增的产物片段大小为306bp，则待测石竹花香成分β-石竹烯含量高，即β-石竹烯>300μg/g；若产物片段大小为341bp，则待测石竹花香成分β-石竹烯含量低或无即β-石竹烯<10μg/g。

15、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

16、1)本发明提供可在早期鉴定石竹主要花香成分β-石竹烯含量高低性状的indel分子标记，利用标记引物indel-52f/r，能够在石竹幼苗期快速鉴定β-石竹烯含量高低的性状。传统育种等待开花且筛选表型需要3-6年左右，相比之下，该标记具有时间早、成本低、准确快速的优势。

17、2)本发明提供的用于早期鉴定石竹主要花香成分β-石竹烯含量高低性状的indel分子标记的方法，相对于snp等其他标记类型的鉴定方法，利用普通pcr及聚丙烯酰胺凝胶电泳检测即可，无需进行测序，操作简便、快速、成本低。

18、3)本发明的分子标记在48个石竹单株中进行验证，准确率为100％，因此，利用该分子标记早期鉴定石竹主要花香成分β-石竹烯含量高低，结果可靠。

技术特征：

1. 一种石竹属花香性状相关的indel分子标记，所述分子标记为一段特异性序列，为seq id no.1所示。

2. 检测seq id no.1所示特异性序列的试剂在判定石竹中花香成分β-石竹烯含量中的应用。

3. 根据权利要求2所述的应用，所述应用中的判定方式为：若石竹中含有seq id no.1所示特异性序列，则该石竹中β-石竹烯 < 10 μg/g。

4. 一种针对石竹属花香性状相关的indel分子标记设计的引物，所述引物为：

5.权利要求1所述的分子标记或权利要求4所述分子标记的引物在石竹属花香相关性状育种中的应用。

6. 根据权利要求5所述的应用，当使用引用进行石竹属花香相关性状育种进行判定时，若该引物扩增的产物片段大小为306 bp，则待测石竹花香成分β-石竹烯含量高，即β-石竹烯 > 300 μg/g；若产物片段大小为341 bp，则待测石竹花香成分β-石竹烯含量低或无即β-石竹烯 < 10 μg/g。

技术总结本发明涉及分子生物学及遗传育种技术领域，具体涉及一种石竹属花香性状相关的分子标记、检测引物及应用。本发明提到的InDel分子标记，位于中国石竹14号染色体47,321,163～47,321,205bp处的Indel‑52，并开发了用于扩增此InDel标记的引物。本发明的分子标记可在石竹幼苗期快速、高效地鉴定石竹花香性状β‑石竹烯含量高、低或无品种，准确率达100％，与传统育种等待开花需要一年左右相比，该标记应用于辅助育种具有时间早、成本低、准确、快速的优势。技术研发人员：傅小鹏,何兴群,林胜男,李欣,秦语嫣受保护的技术使用者：华中农业大学技术研发日：技术公布日：2024/9/29