[发明专利]短N导入片段在烟草中的应用及其筛选和估算方法

说明书

本发明实施例公开了短N导入片段在烟草中的应用及其筛选和估算方法，所述短N导入片段与Coker176类型烟草的N导入片段相比减少了N基因右端至少0.93Mb、优选至少1.56Mb的累赘基因组分，包含该短N导入片段的烟草植株高抗TMV，且无明显产量和质量劣势，并且在产量、落黄和烘烤等性状得到了最大程度的改善。本发明提供的估算包含短N导入片段的烟草植株中缺失的累赘基因组分数量的方法，能够快速准确地从多个短N导入片段的植株中筛选出N导入片段最短的植株，挑选一个N导入片段最短的植株进入育种程序，可显著减少育种工作量、提高育种效率。

技术领域

本发明涉及烟草育种技术领域，特别涉及短N导入片段在烟草中的应用及其筛选和估算方法。

背景技术

烟草花叶病毒病(Tobacco mosaic virus,TMV)是我国烟草上的重要病害，每年造成的损失位列十大烟草侵染性病害名单前列。种植TMV抗病品种依然是防控TMV最根本同时也是最经济有效的手段。抗病品种的推广需要抗性高、且无产量和农艺性状劣势的品种。

目前栽培烟草的TMV抗源主要来源于烟草野生种心叶烟(Nicotiana.glutinosa)，其抗性由一个显性单基因(N)控制。N基因的基因组序列大小为6656bp，包括5个外显子和4个内含子，属于TIR-NBS-LRR类型抗病基因。通过一系列的常规杂交和回交转育，N基因的抗性从心叶烟转育至香料烟中，然后转育至烟草品种中。采用杂交育种转育N基因的抗性，实际上是转育包含N基因的野生烟染色体片段(简称为N导入片段)。世界上抗TMV烟草育种利用的几乎都是N导入片段。代表性品种是较早商业化种植的包含N导入片段的抗TMV烟草品种Coker176和Speight H20。与N基因连锁的非目的基因带来产量较低、上部叶落黄较慢等连锁累赘，连锁累赘来源于长度同Coker176的N导入片段上与N基因连锁的非目的基因组分(简称累赘基因组分)。包含长度同Coker176的N导入片段的烟草品种不能满足生产的需要。减少长度同Coker176的N导入片段上与N基因连锁的非目的基因组分，可望减少N导入片段的连锁累赘，育种利用潜力较大。然而常规育种技术难以从大量植株中筛选出包含短N导入片段的染色体交换单株，且难以估算短N导入片段的染色体交换植株缺失的基因组分数量，因此，不能快速评估短N导入片段植株在产量、落黄和烘烤等性状的改善状况。在保留N基因的情况下，短N导入片段植株缺失N导入片段的基因组组分数量越多，与N基因连锁的累赘基因组分缺失越多，短N导入片段植株在产量、落黄和烘烤等性状的改善程度越高，育种应用的前景越好。因此，如何快速准确地从多个短N导入片段的植株中筛选出N导入片段最短的植株，进入育种程序，减少育种工作量、提高育种效率是目前烟草抗TMV育种技术领域亟需解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明实施例公开了短N导入片段在烟草中的应用及其筛选方法。具体技术方案如下：

本发明提供了短N导入片段在烟草植株中的应用，所述短N导入片段与Coker176类型烟草的N导入片段相比减少了N基因右端至少0.93Mb、优选至少1.56Mb的累赘基因组分。

在本发明的上下文中，术语“N导入片段”是指包含TMV抗病基因(N基因)的野生烟染色体片段。

术语“短N导入片段”是指N导入片段上与N基因连锁的非目的基因组分(简称累赘基因组分)部分缺失或全部缺失，并保留完整N基因功能的DNA片段。

术语“累赘基因组分”是指N导入片段上包含累赘基因、但不包含N基因的基因组组分。

在本发明的一个实施方案中，将短N导入片段应用在烟草植株中，选自以下的烟草植株：

a)N基因特异分子标记N1N2检测为阳性，且TN5.20引物对、TN5.34引物对和TN5.51引物对检测均为阴性的烟草植株；

b)N基因特异分子标记N1N2检测为阳性，且TN4.99引物对、TN5.20引物对、TN5.34引物对和TN5.51引物对检测均为阴性的烟草植株。