本發(fā)明涉及生物工程，尤其涉及一種快速獲得抗白粉病大麥純系植株的方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、我國大麥種植1/3分布在中東部農(nóng)區(qū)，2/3分布在西部農(nóng)牧結(jié)合區(qū)，是國內(nèi)酒類行業(yè)、食品行業(yè)和飼料行業(yè)的重要原料以及農(nóng)牧區(qū)畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖主要飼草料，但在大麥的生長發(fā)育過程中，常遭受各種病害而造成減產(chǎn)或品質(zhì)降低，從而影響了啤酒釀造和大麥飼用的營養(yǎng)價(jià)值。目前，我國已報(bào)道的大麥病毒病有11種之多，危害比較嚴(yán)重、影響產(chǎn)量較大的主要有大麥黃花葉病、大麥條紋花葉病、大麥白粉病和大麥赤霉病。大麥在生長發(fā)育過程中容易受到病原生物的侵害，導(dǎo)致功能破壞或受到影響，造成減產(chǎn)或降低品質(zhì)的現(xiàn)象。因此急需培育出純系抗病大麥的品種提高大麥的產(chǎn)量以及品質(zhì)。

2、現(xiàn)有技術(shù)育種方法中，單倍體育種是植物育種手段之一。通過單倍體誘導(dǎo)獲得的染色體加倍后的純系植株，與傳統(tǒng)育種(6-8代自交)相比可顯著縮短育種年限，但是因?yàn)榕渥蛹?xì)胞經(jīng)過染色單體交換、分離，純系植株的變異程度較大，需要使用大量的人力、物力來進(jìn)行目的表型的選擇。如何快速高效的培育出純系抗病大麥的品種，縮短育種年限，減少工作量是急需解決的問題。

3、基于此，提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種快速獲得抗白粉病大麥純系植株的方法及應(yīng)用，以解決現(xiàn)有技術(shù)中純系抗病大麥品種育種年限長，工作量大的問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種快速獲得抗白粉病大麥純系植株的方法，包括以下步驟：

4、(1)選取高抗白粉病父本大麥與高感白粉病母本大麥雜交得f1代種子；

5、(2)種植f1代種子得到f1代植株，取f1代植株抽穗期的幼穗，提取小孢子，將小孢子接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基中，得到小孢子懸浮液；

6、(3)將步驟(2)得到的小孢子懸浮液在23～27℃下暗培養(yǎng)19～23天，得到愈傷組織；

7、(4)將步驟(3)得到的愈傷組織移至分化培養(yǎng)基中，培養(yǎng)至芽長為2～4cm，得到分化芽；

8、(5)將步驟(4)得到的分化芽轉(zhuǎn)移至壯苗培養(yǎng)基中，培養(yǎng)至苗長為6～10cm，得到再生植株幼苗；

9、(6)提取步驟(5)得到的再生植株幼苗的dna，針對抗白粉病的分子標(biāo)記設(shè)計(jì)擴(kuò)增引物對，采用擴(kuò)增引物對對再生植株幼苗的dna進(jìn)行pcr擴(kuò)增，篩選能被擴(kuò)增引物對擴(kuò)增dna的再生植株幼苗即為抗白粉病大麥純系植株。

10、優(yōu)選的，步驟(2)中提取的小孢子為單核早期或中期的小孢子。

11、優(yōu)選的，步驟(2)中所述誘導(dǎo)培養(yǎng)基為，以n6培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，還添加如下終濃度的組分：硫酸亞鐵26.8～28.8mg/l、麥芽糖85～95g/l、激動素0.3～0.7mg/l、2,4-二氯苯氧乙酸0.8～1.2mg/l、脂肪酸甲酯磺酸鹽0.966～0.986g/l、水解干酪素350～450mg/l和谷氨酰胺1500～1700mg/l；

12、所述誘導(dǎo)培養(yǎng)基的ph為5.6～6。

13、優(yōu)選的，步驟(2)中所述小孢子懸浮液的濃度為0.5～1.5×105個/ml。

14、優(yōu)選的，步驟(4)中所述分化培養(yǎng)基為，以ms培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，還添加如下終濃度的組分：麥芽糖18～22g/l、6-芐氨基嘌呤0.02～0.04mg/l、激動素0.5～1.5mg/l、1-萘乙酸0.02～0.04mg/l、瓊脂3～4g/l；

15、所述分化培養(yǎng)基的ph為5.6～6。

16、優(yōu)選的，步驟(5)中所述壯苗培養(yǎng)基為，以ms培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，還添加如下終濃度的組分：蔗糖13～17g/l、1-萘乙酸0.02～0.03mg/l、多效唑1.0～3.0mg/l、瓊脂2.5～3.0g/l；

17、所述壯苗培養(yǎng)基的ph為5.6～6。

18、優(yōu)選的，所述pcr擴(kuò)增的體系包括如下組分：2×sybr?greenpcrmaster?mix?9～11μl，濃度為0.2～0.6nmol/μl的上游引物3～5μl，濃度為0.2～0.6nmol/μl下游引物3～5μl，dna模板1～3μl。

19、優(yōu)選的，所述pcr擴(kuò)增的參數(shù)為95℃2～3min，然后95℃10～20s、56℃25～35s、72℃55～65s，循環(huán)40次，最后72℃延伸4～6min。

20、本發(fā)明還提供了所述的方法在選育抗白粉病大麥純系植株中的應(yīng)用。

21、本發(fā)明具有如下技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：

22、本發(fā)明利用高抗白粉病品種鳳大麥7號和高感白粉病品種花30雜交，構(gòu)建f2分離群體，選擇f2群體中高抗和高感白粉病植株做bsa混池分析，定位抗白粉病基因，并設(shè)計(jì)和抗白粉病基因位點(diǎn)相關(guān)的snp引物。利用鳳大麥7號和花30雜交f1代植株做小孢子培養(yǎng)，得到再生植株，然后在再生植株幼苗期利用和抗白粉病基因相關(guān)的snp分子標(biāo)記鑒定，快速獲得抗白粉病純系大麥育種材料。為大麥抗白粉病育種提供了更高效的方法，相對于常規(guī)的雜交選育，省時(shí)省力，能極大限度的提升育種效率。

技術(shù)特征：

1.一種快速獲得抗白粉病大麥純系植株的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中提取的小孢子為單核早期或中期的小孢子。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中所述誘導(dǎo)培養(yǎng)基為，以n6培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，還添加如下終濃度的組分：硫酸亞鐵26.8～28.8mg/l、麥芽糖85～95g/l、激動素0.3～0.7mg/l、2,4-二氯苯氧乙酸0.8～1.2mg/l、脂肪酸甲酯磺酸鹽0.966～0.986g/l、水解干酪素350～450mg/l和谷氨酰胺1500～1700mg/l；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中所述小孢子懸浮液的濃度為0.5～1.5×105個/ml。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(4)中所述分化培養(yǎng)基為，以ms培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，還添加如下終濃度的組分：麥芽糖18～22g/l、6-芐氨基嘌呤0.02～0.04mg/l、激動素0.5～1.5mg/l、1-萘乙酸0.02～0.04mg/l、瓊脂3～4g/l；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(5)中所述壯苗培養(yǎng)基為，以ms培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，還添加如下終濃度的組分：蔗糖13～17g/l、1-萘乙酸0.02～0.03mg/l、多效唑1.0～3.0mg/l、瓊脂2.5～3.0g/l；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述pcr擴(kuò)增的體系包括如下組分：2×sybr?green?pcr?mastermix?9～11μl，濃度為0.2～0.6nmol/μl的上游引物3～5μl，濃度為0.2～0.6nmol/μl下游引物3～5μl，dna模板1～3μl。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述pcr擴(kuò)增的參數(shù)為95℃2～3min，然后95℃10～20s、56℃25～35s、72℃55～65s，循環(huán)40次，最后72℃延伸4～6min。

9.權(quán)利要求1～8任意一項(xiàng)所述的方法在選育抗白粉病大麥純系植株中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種快速獲得抗白粉病大麥純系植株的方法及應(yīng)用，屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供一種快速獲得抗白粉病大麥純系植株的方法，具體為父本母本雜交得到F1，提取F1植株的小孢子，培養(yǎng)小孢子得到再生植株幼苗，利用抗白粉病分子標(biāo)記的擴(kuò)增引物對擴(kuò)增再生植株幼苗DNA，篩選出抗白粉病大麥純系植株。按照本發(fā)明方法利用鳳大麥7號和花30雜交F1代植株做小孢子培養(yǎng)，得到再生植株，然后在再生植株幼苗期利用和抗白粉病基因相關(guān)的SNP分子標(biāo)記鑒定，快速獲得抗白粉病純系大麥育種材料，為大麥抗白粉病育種提供了更高效的方法，相對于常規(guī)的雜交選育，省時(shí)省力，能極大限度的提升育種效率。

技術(shù)研發(fā)人員：李穎波,宗營杰,高潤紅,張文齊,徐紅衛(wèi),劉成洪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23