与小麦株高主效QTL紧密连锁的分子标记及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种与小麦株高主效QTL紧密连锁的分子标记及其应用。本发明专利技术公开成套DNA分子，由SEQ ID No.1所示的DNA分子和SEQ ID No.2所示的DNA分子组成。本发明专利技术在小麦株高性状的分子标记辅助育种中具有重要应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种与小麦株高主效QTL紧密连锁的分子标记及其应用，属于生物

技术介绍
小麦是我国第三大粮食作物。据中国粮油信息网报道，2013年-2014年全国小麦供给约2208亿斤，需求约2328亿斤，年度缺口约120亿斤，国内小麦供需仍处于紧平衡并略有缺口状态。我国新的粮食安全战略目标是确保水稻、小麦、玉米三大主粮自给率保持在95％以上，其中水稻、小麦两大口粮保持100％自给。随着人口不断增加和耕地面积的减少，进一步提高我国小麦单产对于对保障国家粮食安全具有重要的现实意义。发现和利用产量相关的关键基因，对挖掘小麦产量遗传潜力，提高小麦单产起着重要作用。例如，“绿色革命”中半矮秆品种的培育使小麦等作物产量得到了大幅度提高。小麦矮秆基因Rht1的克隆及功能研究说明，一个或少数基因就有可能导致一次产量育种的重大突破。最新研究表明，Rht1基因在降低株高的同时，也导致粒重显著降低。因此，要打破现有高产品种的单产水平，需要利用新的矮秆基因，相关基因的定位和克隆也是小麦株高性状改良的重要基础。国内外学者已经利用不同的遗传背景及不同环境条件对株高QTL进行了定位分析研究。Ellis等(2005)定位了许多能降低株高但不影响早期生长的基因。Keller等(1999)利用普通小麦Forno和斯卑尔脱小麦Oberkulmer的重组自交系群体，在三个环境中检测到分布于9条染色体上的11个QTLs，单个QTL可解释表型变异的7.9％-31.4％，全部QTLs可解释72.6％的表型变异。刘冬成等(2003)利用ND3338×F390的F2:3家系在4个环境条件下定位了7个与小麦株高相关的QTL，单个QTL可解释表型变异的5.2％-37.2％，所有的QTL可解释表型变异的64.8％-75.0％。Wang等(2009)利用Heshangmai×Yu8679的RIL群体检测到6个株高QTL，分别位于1D、2D、3D和4D染色体上，单个QTL可解释表型变异的5.83％-25.24％。分子标记的开发利用及分子标记技术的日趋成熟和完善，进一步为小麦数量性状基因的定位研究提供了有利工具。Cadalen等(1998)利用Courtot与中国春杂交产生的DH群体定位了9个与小麦株高相关的QTL，其中有2个RFLP标记Xfba1-4B、Xfba211-4D分别与矮秆基因Rht1、Rht2连锁。石涛等(2008)通过BSA法，利用F2分离群体筛选到2A染色体上的2个SSR标记wmc522和wmc198与矮秆基因连锁。20世纪60年代以来，小麦矮秆基因研究取得较大进展，矮秆和半矮秆小麦品种的
育成和推广对全世界小麦产量的提高起了关键作用。截至目前，已命名了25个与株高相关的Rht(reduced height)基因，其中11个来自于自然突变，另外的14个来自于物理化学诱变(李杏普等，2010)(如表1所示)。近年来，随着小麦基因组数据平台和高通量测序技术的日益成熟和完善，关于矮杆基因的定位和克隆的研究也比较多。例如，Pearce等(2011)通过对Rht1基因的不同拷贝进行分析，阐明了相同基因的不同拷贝间因序列差异而产生不同表型的分子基础。Gasperini等(2012)利用Cappelle-Desprez和Cappelle-Desprez的2D染色体片段代换系，对Rht8基因进行了精细定位，将Rht8定位在1.29cM的区间内并认为该基因降低株高可能与油菜素内酯有关。表1 部分小麦矮杆基因的名称、染色体位置和来源矮杆基因的发现和利用最早始于19世纪日本的地方品种赤小麦(Akagomugi)和达摩(Daruma)。1916年，育种家Strampelli利用赤小麦参加杂交在意大利育成矮杆小麦品种矮粒多(赵洪璋等，1991)。1935年，日本从达摩矮源的杂交后代中育成了著名的农林10号。之后，美国于20世纪40年代引进农林10号育成了高产品种Gaines和Nugains；20世纪70年代，英国J.A.Report利用农林10号的衍生系育成了最早的高产品种Maris Fundin和Hobbit。1962年，世界玉米小麦改良中心利用农林10号育成了丰产性强、适应性广、株高65cm-85cm、叶片直立的墨西哥小麦Pitic62、Penjamo62等第一批矮杆春小麦，在中美、中东、南亚、南美、北非等地广为种植。1964年利用智利小麦沃格尔系的衍生后代，1974年育成了半矮秆冬小麦品种Fundin，随后又育成Hobbit、Norman、Avelon等半矮秆高产品种，推广面积达4000万hm2以上。我国在小麦的育种中也利用了小麦的矮杆基因，但是矮杆基因来源比较单一。杨松杰等(2006)对中国主要麦区的239份品种的矮杆基因频率分析结果表明，中国小麦品种或品系携带的Rht-B1b矮秆基因来自St2422/464和农林10号，Rht-D1b矮秆基因来自农林10号、水源86、辉县红和蚰包麦。我国生产上利用的矮源研究较多的是Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8，不同麦区3个矮秆基因的分布频率大小不同(张晓科等，2007)。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种成套DNA分子，由SEQ ID No.1所示的DNA分子和SEQ ID No.2所示的DNA分子组成；所述SEQ ID No.1所示的DNA分子和所述SEQ ID No.2所示的DNA分子可以独立包装，也可以混合包装；所述成套DNA分子用于鉴定或辅助鉴定小麦株高性状。鉴定或辅助鉴定小麦株高性状的方法也属于本专利技术的保护范围，包括如下步骤：以京冬6号小麦的基因组DNA为模板，以所述的成套DNA分子为引物进行PCR扩增，得到PCR扩增产物，将其记作PCR扩增产物A；以待测小麦的基因组DNA为模板，以所述的成套DNA分子为引物进行PCR扩增，得到PCR扩增产物，将其记作PCR扩增产物K；所述PCR扩增产物A由大小为Nbp的DNA分子和378bp的DNA分子组成，如果所述PCR扩增产物K也由所述大小为Nbp的DNA分子和所述378bp的DNA分子组成，则所述待测小麦为基因型为A的待测小麦，如果所述PCR扩增产物K不由所述大小为Nbp的DNA分子和所述378bp的DNA分子组成，则所述待测小麦为基因型为非A的待测小麦，所述基因型为A的待测小麦的株高低于或候选低于基因型为非A的待测小麦；所述N大于378；所述基因型为非A的待测小麦可以为如下待测小麦：以农大3338的基因组DNA为模板，以所述的成套DNA分子为引物进行PCR扩增，得到PCR扩增产物，将其记作PCR扩增产物B；所述PCR扩增产物B由所述大小为Nbp的DNA分子和360bp的DNA分子组成，如果所述PCR扩增产物K也由所述大小为Nbp的DNA分子和所述360bp的DNA分子组成，则所述待测小麦为基因型为非A的待测小麦。鉴定或辅助鉴定小麦株高的试剂盒也属于本专利技术的保护范围，该试剂盒包含所述的成套DNA分子；该试剂盒还包含记载在可读载体上的使用说明，说明中记载上述方法。上述成套DNA分子或上述试剂盒在制备与小麦株高性状相关的SSR分子标记中的应用也属于本专利技术的保护范围。上述成套DNA分子、上述方法和/或上述试剂盒在小麦选育中的应用也属于本文档来自技高网...

【技术保护点】
成套DNA分子，由SEQ ID No.1所示的DNA分子和SEQ ID No.2所示的DNA分子组成。

【技术特征摘要】
1.成套DNA分子，由SEQ ID No.1所示的DNA分子和SEQ ID No.2所示的DNA分子组成。2.鉴定或辅助鉴定小麦株高性状的方法，包括如下步骤：以京冬6号小麦的基因组DNA为模板，以权利要求1所述的成套DNA分子为引物进行PCR扩增，得到PCR扩增产物，将其记作PCR扩增产物A；以待测小麦的基因组DNA为模板，以权利要求1所述的成套DNA分子为引物进行PCR扩增，得到PCR扩增产物，将其记作PCR扩增产物K；所述PCR扩增产物A由大小为Nbp的DNA分子和378bp的DNA分子组成，如果所述PCR扩增产物K也由所述大小为Nbp的DNA分子和所述378...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪中福，彭惠茹，孙其信，柴岭岭，逯腊虎，贾立加，姚颖垠，胡兆荣，李慧敏，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11