(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210933313.7 (22)申请日 2022.08.04 (71)申请人 北京林业大 学 地址 100083 北京市海淀区清华 东路35号 (72)发明人 安新民　黄赛　陈婷婷　薛胤轩　 苗得雨　吴茹茜　李影　郭斌　 鲁海琳　齐婉芯　马佳琳　郑智礼　 (74)专利代理 机构 北京思元知识产权代理事务 所(普通合伙) 11598 专利代理师 余光军 (51)Int.Cl. C12Q 1/6895(2018.01) C12Q 1/6879(2018.01) C12Q 1/686(2018.01) C12N 15/11(2006.01) (54)发明名称 鉴定杨树FERR和FERR-R基因的特异PCR引物 及其在杨树 性别鉴定中的应用 (57)摘要 本发明公开了鉴定杨树FERR和FERR ‑R基因 的特异PCR引物及其在杨树性别鉴定中的应用。 本发明根据毛白杨性别决定基因FERR以及FERR ‑ R及其前后延长序列设计引物， 从所设计的大量 引物中筛选获得特异性的能够准确鉴定性别 决 定基因FERR特异PCR引物对以及准确鉴定性别决 定基因和FERR ‑R的特异PCR引物对， 采用所述特 异PCR引物对与待检测杨树样品DNA建立PCR扩增 体系， 根据PCR扩增结果就可准确的判断待测杨 树样品的性别或是否含有 性别决定基因FERR， 具 有快速、 准确、 特异性高等优点。 权利要求书1页 说明书15页 附图6页 CN 115109867 A 2022.09.27 CN 115109867 A 1.用于鉴定杨树性别决定基因FERR的特异性PCR引物对， 其特征在于， 所述特异性PCR 引物对的上游引物的核苷酸序列为： GCTCTTCTTCTTCCTTACCATCAA； 其下游引物的核苷酸序 列为： TAGAGTACTCTA ACCTTTTGCCAC。 2.用于鉴定杨树性别决定基因FERR ‑R的特异性PCR引物对， 其特征在于， 所述特异性 PCR引物对的上游引物的核苷酸序列为： ACCATGGATTTGCAATGTTATGAGT； 其下游引物的核苷 酸序列为： TGA ATGGACATGCATG GGATGG。 3.权利要求1所述的特异性PCR引物对在鉴别杨树是否含有FERR基因以及性染色体类 型中的用途。 4.根据权利要求3所述的用途， 其特 征在于， 包括： (1)提取待检测的杨树样品的DNA； (2)以提取的杨树样品的DNA为模板， 以权利要求1所述的特异性PCR引 物对建立PCR扩 增体系并进行PCR扩增； (3)如果扩增出758bp的条带， 则 待检测的杨树样品含有FERR基因， 性染色体类型是X、 Y 或W。 5.权利要求2所述的特异性PCR引物对在鉴别杨树 性别中的用途。 6.根据权利要求5所述的用途， 其特 征在于， 包括： (1)提取待检测的杨树样品的DNA； (2)以提取的杨树样品的DNA为模板， 以权利要求2所述的特异性PCR引 物对建立PCR扩 增体系并进行PCR扩增； (3)如果扩增获得13 55bp的条带， 则待检测的杨树 性别为雄性。 7.权利要求1所述的特异性PCR引物对和权利要求2所述的特异性PCR引物对在鉴别杨 树性别中的应用。 8.根据权利要求7 所述的应用， 其特 征在于， 包括： (1)提取待检测的杨树样品的DNA； (2)以提取的杨树样品 的DNA为模板， 以权利 要求1所述的特异性PCR引物对和权利 要求 2所述的特异性PCR引物对组成的混合PCR引物对建立PCR扩增体系； (3)如果同时扩增出758bp的条带和1355bp的条带， 则待检测的杨树性别为雄性； 如果 均未扩增出758bp的条带以及1355bp的条带， 则待检测的杨树性别为雄性； 如果仅扩增出 758bp的条 带， 则待检测的杨树 性别为雌性。 9.一种鉴别杨树性别的PCR检测试剂盒， 包括： Taq酶， dNTP， Mg2+， ddH2O和PCR扩增引物 对； 其特征在于， 所述的PCR扩增引物对是权利要求1所述的特异性PCR引物对； 或者所述的 PCR扩增引物对 是权利要求2所述的特异 性PCR引物对； 或者所述的P CR扩增引物对由权利要 求1所述的特异性PCR引物对和权利要求2所述的特异性PCR引物对 共同组成。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115109867 A 2鉴定杨树FERR和FERR‑R基因的特异PCR引物及其在杨树 性别 鉴定中的应用 技术领域 [0001]本发明涉及杨树性别的分子鉴定， 尤其涉及鉴定杨树性别决定基因FE RR和FERR ‑R 的特异PCR引物对及其在杨树 性别鉴定中的应用， 属于杨树 性别的分子鉴定领域。 背景技术 [0002]杨树在全球广泛分布， 是主要的造林用材树种之一。 杨树是雌雄异株植物， 性别对 生长性状存在影响， 雌株达到性成熟后， 每年开花时会产生大量 飞絮， 会造成严重的环境污 染和安全隐患。 但由于杨树的童期 较长， 其性别无法在早期做出判断。 因此探究杨 树性别早 期鉴定方法， 对杨树育种 具有重要应用价值， 也有助于对不同性别的杨树资源加以开发和 利用。 [0003]杨树的性别决定有XY和ZW两套系统， 在性染色体X、 Y和 W上均存在促雌基因FERR， 但在Y染色体上除FER R基因外， 还 存在抑雌基因FER R‑R， 而Z染色体则不存在上述任何一个。 [0004]FERR‑R基因是由在雌花中特异表达的基因FERR(该基因位于性别决定区外)复制 形成， 复制出的基因FERR ‑R丢失了部分序列， 转录产生siRNA反过来调控FERR基因的表达， 使FERR基因的启动子和第一外显子发生甲基化， 并降解FERR转录本， 从而抑制FERR基因在 雄性植株中表达。 不含FERR ‑R基因的杨树， FERR基因的表达不受FERR ‑R抑制， 所以雌花发 育， 表现为雌株。 [0005]根据上述性别决定模型及FE RR表达调控模式， 待测杨树的性别可根据以下几种情 况做出判断。 [0006](1)FERR扩增阳性+FER R‑R扩增阳性， 属XY型、 ZY型或WY型， 植株性别均为 雄性； [0007](2)仅FER R扩增阳性， 属X X型、 ZW型或XW型， 植株性别为雌性； [0008](3)FERR扩增阴性+FER R‑R扩增阴性， 属Z Z型， 植株为 雄性。 [0009]FERR‑R基因与FERR基因序列相似性较高， 在启动子和外显子的大部分区域存在序 列同源， 因此， 筛选获得特异 性的能够准确鉴定FERR和FERR ‑R基因的特异PCR引物再据此建 立PCR扩增体系， 根据PCR扩增结果 就可准确的判断杨树 性别。 发明内容 [0010]本发明的目的之一是提供准确鉴定杨树 性别决定基因FER R的特异性PCR引物对； [0011]本发明的目的之二是提供准确鉴定杨树性别决定基因FERR ‑R的特异性PCR引物 对； [0012]本发明的目的之三将所述的特异性PC R引物对应用于杨树的性别鉴定或是否含有 性别决定基因FER R。 [0013]本发明的上述目的是通过以下技 术方案来实现的： [0014]本发明的第一方面是提供了准确鉴定杨树性别决定基因FERR的特异性PCR引物 对， 该特异性PCR引物对的上游引物的核苷酸序列为： GCTCTTCTTCTTCCTTACCATCAA； 该特异说　明　书 1/15 页 3 CN 115109867 A 3