[发明专利]利用SCAR标记鉴定甘蔗抗褐锈病性方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用分子标记技术鉴定植物抗病性方法，具体涉及利用SCAR标记鉴定甘蔗抗褐锈病性方法，属于生物技术领域。

背景技术

甘蔗（Saccharum officinarum）是禾本科甘蔗属植物，原产于热带、亚热带地区，具有高光效、光饱和点高、二氧化碳补偿点低、光呼吸率低和光合强度大的优点。甘蔗是我国最主要的糖料作物和生物量最高的绿色能源作物，其生产不仅关系我国食糖安全，还能为能源酒精的发展提供充足的原料。

由黑顶柄锈菌（Puccinia melanocephala）引起的甘蔗褐锈病是我国甘蔗生产中最重要的真菌性病害之一，在国外爪哇、古巴、澳大利亚、美国、墨西哥、印度、泰国和毛里求斯等国家普遍发生并多次爆发流行。该病主要由夏孢子传播，借风力附着在蔗叶表面，经气孔侵入。甘蔗褐锈病主要发生在叶片上。初次侵染源主要来自甘蔗本身和其他中间寄主。受褐锈病菌侵染后，侵染初期甘蔗叶片上长出黄色小斑点，色泽呈褐色至橙褐色，周围有黄色晕环，侵染后期病斑因夏孢子堆呈脓疱状，最后病斑变黑色，叶组织坏死，使甘蔗叶片失去光合能力，表现早衰，而此时甘蔗正处于大生长期中后期至糖分积累期，因此，不仅造成蔗茎产量损失，还对蔗糖分积累造成严重影响，一般减产10-25 %，重的可高达40 %，蔗糖分降低10-36 %。

由于甘蔗褐锈病一般在9月中下旬开始发生，此时甘蔗植株高大，冠层大，化学防治是不可能进行的，成本高，防治效果差。加强田间管理如剥除老叶增加通风等虽然有一定的作用，但是，必然会大幅度增加劳动力成本，蔗农所挽回的损失与人工付出无经济效益可言，因此，甘蔗生产上根本不可能采用。至于收获后残余的蔗叶，目前为了省工节本，一般留在田间，更增加了病害初侵染源。上述原因导致我国蔗区病害胁迫压力日趋加大，只有培育抗病品种，提高品种对褐锈病的抗性，才能实现对该病害的有效控制，这也是最经济的甘蔗褐锈病控制策略，而抗病性鉴定的效率和准确性直接影响抗褐锈病育种的进程和效果。

目前，国内外都是采用待鉴定甘蔗材料与感褐锈病甘蔗品种隔行种植，利用自然诱发感病品种发病，为待鉴定抗性的甘蔗基因型提供接种源---夏孢子，而后在整个生长季中，调查不同叶片上病原夏孢子堆所占叶片面积的比例来确定抗性的等级。该方法主要存在的问题：一是耗时长，每个作物季长达1年，且至少需要2个作物季的鉴定结果进行综合判断；二是工作量大、占地面积大、管理和调查成本高，难以对大规模的样品进行鉴定，这与甘蔗杂交育种是以分离世代（即实生苗）大群体为选择基础的甘蔗杂交育种相矛盾。就目前而言，我国年定植100万实生苗，显然，目前的褐锈病抗性鉴定技术只能在经过多年产量、品质等性状鉴定选择后的不多育种材料上进行，也即只能对十来个，最多几十个育种材料，才能实施对褐锈病抗性的鉴定，因此，必然失去了很多可供选择的机会；三是在病原、甘蔗基因型和环境三个因素互作的系统中，只有三个因素都具备，病害才能发生，也就是说，即便田间有病原、甘蔗基因型也是感病的，要发生病害，还需要合适的环境条件，三者缺一不可，因此，田间基于诱发的抗病性鉴定方法，鉴定结果难以预料。不同地点、不同年份间的鉴定结果有较大的差异，鉴定结果准确性不够。因此，研究并开发更高效、准确性更高且不受环境影响的抗褐锈病性鉴定方法，是甘蔗抗褐锈病育种最关键的技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用SCAR标记鉴定甘蔗抗褐锈病性的方法。

本发明利用SCAR标记鉴定甘蔗抗褐锈病性的方法，包括基因组DNA的提取、SCAR-PCR标记的检测体系建立和SCAR-PCR产物的检测，其特征在于：

1、              SCAR-PCR标记的检测：使用的检测引物是甘蔗SCAR-A和SCAR-B，其中，SCAR-A

是5'-ACTCGGTGTCCTAGTTGTGT-3′，SCAR-B是5'-GGACTCGGTATAGGACATCA-3'；