水稻籽粒镉含量相关基因LCd-41的SNP分子标记的应用制造技术

本发明专利技术公开了水稻籽粒镉含量相关基因LCd-41的SNP分子标记的应用。该应用具体可为TagSNP-20844875在鉴定或辅助鉴定水稻籽粒镉含量中的应用；所述TagSNP-20844875是水稻基因组的一个SNP位点，TagSNP-20844875是位于水稻第10号染色体上SEQ ID No.1的第308位核苷酸，其为A或T。实验证明，89％的基因型AA的水稻品种中籽粒镉含量均低于0.2mg/kg，93％的基因型TT的水稻品种的水稻籽粒镉含量均高于0.2mg/kg，说明本发明专利技术的TagSNP-20844875是水稻籽粒镉含量相关的SNP分子标记。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物
中水稻籽粒镉含量相关基因的SNP分子标记的应用，特别涉及水稻籽粒镉含量相关基因LCd-41的SNP分子标记的应用。
技术介绍
单核苷酸多态性(singlenucleotidepolymorphism,SNP)指基因组单个核苷酸的变异，它是最微小的变异单元，是由单个核苷酸对置换、颠换、插入或缺失所形成的变异形式。水稻是世界上最重要的粮食作物之一，约有一半以上的人口以稻米为主食。农田重金属污染是当今世界面临的重大环境问题,受到各界广泛关注。重金属污染具有复杂隐蔽性、危害持久性,尤其可能通过食物链的富集作用危及人类健康。其中镉是对环境毒性最大的重金属元素之一,对水稻等粮食作物的安全生产构成严重威胁。镉对有机体有极强的毒害作用，尤其在人类身体中，其半排出周期长达30年，长期摄取被镉污染的稻米，会增加患肺癌、肾脏和肝脏疾病以及‘痛痛病’的几率目前我国约有27.86万hm2受镉污染，其中稻田土壤将近1.33万hm2。在镉污染耕地中有5-10％的面积产量严重受影响，并且所产粮食均不宜食用。粮食作物的安全问题与人类健康息息相关，但镉污染农田治理周期长难度大，因此，如何在不浪费现有农田的基础上，生产出安全的粮食作物显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的一个技术问题是如何鉴定或辅助鉴定水稻籽粒镉含量。为了解决以上技术问题，本专利技术提供了以下技术方案：A1、TagSNP-20844875在鉴定或辅助鉴定水稻籽粒镉含量中的应用；所述TagSNP-20844875是水稻基因组的一个SNP位点，TagSNP-20844875是位于水稻第10号染色体上SEQIDNo.1的第308位核苷酸，其为A或T。A2、检测水稻基因组中TagSNP-20844875的多态性或基因型的物质在制备鉴定或辅助鉴定水稻籽粒镉含量产品中的应用；所述TagSNP-20844875是水稻基因组的一个SNP位点，TagSNP-20844875是位于水稻第10号染色体上SEQIDNo.1的第308位核苷酸，其为A或T。A3、鉴定或辅助鉴定水稻籽粒镉含量的方法，包括检测待测水稻基因型，根据待测水稻的基因型鉴定或辅助鉴定水稻籽粒镉含量：TT基因型的待测水稻籽粒镉含量高于或候选高于AA基因型的待测水稻籽粒镉含量；TT基因型为是水稻基因组中所述TagSNP-20844875为T的纯合型，AA基因型是水稻基因组中所述TagSNP-20844875为A的纯合型。上述应用中，SEQIDNo.1由469个核苷酸组成，SEQIDNo.1对应于日本晴水稻第10号染色体第20844568-20845036位，SEQIDNo.1的第308位核苷酸为A或T。上述应用中，所述检测水稻基因组中TagSNP-20844875的多态性或基因型具体可为检测水稻基因组中TagSNP-20844875的核苷酸种类。所述水稻基因组中TagSNP-20844875的基因型是TT、AA或AT。所述TT是TagSNP-20844875为T的纯合型，所述AA是TagSNP-20844875为A的纯合型，所述AT是TagSNP-20844875为T和A的杂合型。上述应用中，检测水稻基因组中TagSNP-20844875的多态性或基因型的物质可为通过下述至少一种方法确定水稻基因组中TagSNP-20844875的多态性或基因型所需的试剂和/或仪器：DNA测序、限制性酶切片段长度多态性、单链构象多态性、变性高效液相色谱和SNP芯片。其中，SNP芯片包括基于核酸杂交反应的芯片、基于单碱基延伸反应的芯片、基于等位基因特异性引物延伸反应的芯片、基于“一步法”反应的芯片、基于引物连接反应的芯片、基于限制性内切酶反应的芯片、基于蛋白DNA结合反应的芯片，及基于荧光分子DNA结合反应的芯片。上述应用中，检测水稻基因组中TagSNP-20844875的多态性或基因型的物质具体可为扩增包括TagSNP-20844875在内的水稻基因组DNA片段的引物对，如由SEQIDNo.2所示的单链DNA和SEQIDNo.3所示的单链DNA组成的引物对。上述鉴定或辅助鉴定水稻籽粒镉含量的方法中，所述待测水稻不为AT基因型的水稻，所述基因型AT是水稻基因组中所述TagSNP-20844875为A和T的杂合型。本专利技术所要解决的另一个技术问题是如何进行水稻育种。为了解决以上技术问题，本专利技术提供了以下技术方案：B1、所述TagSNP-20844875在水稻育种中的应用。B2、上述鉴定或辅助鉴定水稻籽粒镉含量的方法在水稻育种中的应用。B3、水稻的育种方法，包括：检测水稻基因组中所述TagSNP-20844875的多态性，选择水稻基因组中所述TagSNP-20844875为A的纯合型(基因型是AA)的水稻作为亲本进行育种。上述应用中，所述水稻育种为培育低镉含量水稻品种。上述应用中，所述低镉含量水稻品种中的低镉含量是相对于杂交亲本水稻而言。如果两个杂交亲本水稻籽粒中镉含量相同，所述低镉含量水稻品种的籽粒中镉含量可等于或低于杂交亲本水稻籽粒中镉含量；如果两个杂交亲本水稻籽粒中镉含量不相同，所述低镉含量水稻品种的籽粒中镉含量可等于或低于两个杂交亲本水稻籽粒中镉含量较低的杂交亲本水稻。上述应用中，所述低镉含量水稻品种的水稻籽粒镉含量具体可小于0.2mg/kg。B3所述水稻的育种方法可用于培育低镉含量水稻品种。检测水稻基因组中所述TagSNP-20844875的多态性可通过扩增水稻基因组中包括SEQIDNo.1的第308位核苷酸在内的DNA片段的引物对进行PCR产物，根据PCR产物的序列确定水稻基因组中所述TagSNP-20844875的多态性。所述引物对具体可为由SEQIDNo.2所示的单链DNA和SEQIDNo.3所示的单链DNA组成的引物对。本申请中，所述TagSNP-20844875的物理位置是基于水稻品种日本晴的基因组序列确定的，TagSNP-20844875对应于水稻品种日本晴第10号染色体上第20844875位，其核苷酸为A或T。水稻品种日本晴第10号染色体的核苷酸序列如GenBankAccesionNumberAP014966.1GI:937934639(UpdateDate是2015年10月10日，Oct10,2015)所示。下述1)-3)中任一种产品也属于本专利技术的保护范围：1)SEQIDNo.1所示的DNA分子；2)扩增水稻基因组中包括SEQIDNo.1的第308位核苷酸在内的DNA片段的引<本文档来自技高网...

【技术保护点】
TagSNP‑20844875在鉴定或辅助鉴定水稻籽粒镉含量中的应用；所述TagSNP‑20844875是水稻基因组的一个SNP位点，TagSNP‑20844875是位于水稻第10号染色体上SEQ ID No.1的第308位核苷酸，其为A或T。

【技术特征摘要】
1.TagSNP-20844875在鉴定或辅助鉴定水稻籽粒镉含量中的应用；所述
TagSNP-20844875是水稻基因组的一个SNP位点，TagSNP-20844875是位于水稻第10
号染色体上SEQIDNo.1的第308位核苷酸，其为A或T。
2.检测水稻基因组中TagSNP-20844875的多态性或基因型的物质在制备鉴定或辅
助鉴定水稻籽粒镉含量产品中的应用；所述TagSNP-20844875是水稻基因组的一个SNP
位点，TagSNP-20844875是位于水稻第10号染色体上SEQIDNo.1的第308位核苷酸，
其为A或T。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述检测水稻基因组中
TagSNP-20844875的多态性的物质为扩增包括TagSNP-20844875在内的水稻基因组DNA
片段的引物对。
4.鉴定或辅助鉴定水稻籽粒镉含量的方法，包括检测待测水稻基因型，根据待测
水稻的基因型鉴定或辅助鉴定水稻籽粒镉含量：TT基因型的待测水稻籽粒镉含量高于
或候选高于AA基因型的待测水稻籽粒镉含量；TT基因型为是水稻基因组中权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：何振艳，麻密，许文秀，闫慧莉，
申请(专利权)人：中国科学院植物研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11