[发明专利]一种苹果砧木抗寒性鉴定的SNP分子标记、引物及其应用

说明书

本发明公开了一种苹果砧木抗寒性鉴定的SNP分子标记、引物及其应用，该分子标记为T↔G颠换类型。依据该分子标记开发了扩增引物及SNP基因芯片，实现了苹果砧木个体抗寒性性状的早期鉴定。本发明这一SNP分子标记和SNP基因芯片可以实现苹果砧木抗寒性的快速、准确的鉴定，降低了苹果砧木杂种苗选育的时间和经济成本。本发明为苹果砧木抗寒分子标记辅助育种提供了标记资源，为利用基因工程手段培育抗寒新种质奠定了基础，具有重要的理论意义和实际应用价值。

技术领域

本发明涉及一种苹果砧木抗寒性鉴定的SNP（单核苷酸多态性）分子标记及其引物，还涉及一种SNP基因芯片及快速鉴定苹果砧木抗寒性的方法，属于作物遗传育种技术领域。

背景技术

由于气候异常导致极端天气频现，对农业生产造成较大影响，其中低温成为制约我国农业生产效益的一个重要环境因子。低温导致的冷害和冻害等非生物胁迫是影响植物生长发育和繁殖的主要限制因素。在植物育种过程中，需要将抗低温胁迫能力作为重要指标，用以评价、衡量新种质生产应用的价值和潜力。传统育种中，针对实生后代多采用生理生化或逆境胁迫下的表型评价，淘汰不符合抗寒育种目标的个体，具有测试条件要求高、处理过程繁杂、准确性差、工作量大、效率低等缺点，对于苹果等多年生木本作物，个体大、不易移动，育种实践中对其抗寒性准确评价难以实现，获得抗性新品种的周期长。

为适应低温胁迫，植物在分子水平上进化形成了相应的机制，诱导胁迫相关基因的表达，进一步调控不同的复杂信号通路，调控下游生理生化变化，如活性氧清除、渗透势调节、生物膜保护等生物学过程来抵御逆境。通过鉴定筛选与抗寒性表型遗传控制位点紧密连锁的分子遗传标记，可以实现通过分子标记方法鉴别实生后代抗寒性的高低，极大提高育种中早期选择的工作效率，缩短育种时间。

目前随着植物基因组测序的发展，基于遗传图谱的数量性状定位研究技术方兴未艾，对于解析和开发关键表型背后的分子标记提供了一条新的研究途径。依据这一策略国内外已鉴定到多个与苹果果实品质、抗病性、矮化性等相关或连锁的分子标记。这些标记中少数开始用于辅助育种阶段，例如欧洲育种计划中，开发出4个抗黑星病标记（3 SSR 和1SCAR），2个抗白粉病标记（1 SSR 和1 SCAR），2个抗火疫病标记（SCAR），利用这些标记从9个杂交组合的1041株后代中筛选出25 株抗病株系，可以作为下一步培育抗病品种的亲本。但目前关于抗非生物逆境（寒冷、干旱、盐、碱等）连锁标记开发还较少，分子辅助选择或分子辅助育种工作还处于相对滞后的阶段。

矮砧集约栽培是当前苹果的主要趋势，优良矮化砧木是实现集约栽培的基础。国外矮砧育种开展较早，如英国利用杂交等技术育成M系、MM 系等矮化砧木，对促进世界苹果栽培变革发挥了重要作用。此外，美国、加拿大、日本、波兰、前苏联等国家利用杂交、实生、诱变等技术，育成 G系、MAC系、O系、JM 系、B系等抗病、抗虫或抗重茬矮化砧木。我国砧木育种开展较晚，育种成果主要为通过常规杂交育成的矮化砧木SH系和GM256。根据当前我国苹果产业发展需求，急需自主选育抗性和适应性强、矮化性好、易繁殖、综合性状优良的矮化砧木。但目前通过常规育种获得新品种周期长，而通过分子辅助技术获得抗逆新品种日益受到重视，其中开发连锁标记是这一工作的前提。

发明内容

针对筛选苹果抗寒性新种周期长的不足，本发明提供了一种苹果砧木抗寒性鉴定的SNP分子标记，以达到为苹果抗寒性砧木分子辅助育种提供标记的目的。

本发明还提供了扩增该SNP分子标记的PCR引物以及含有该引物的SNP基因芯片，通过该引物和基因芯片，能够快速的筛选出苹果抗寒株系，提高了育种的效率。

本发明还提供了快速鉴定苹果砧木抗寒性的方法，该方法操作便捷，效率高，耗时短，为苹果抗寒性新种的培育提供了有利的技术支持。