与小麦寡分蘖基因Ltn3共分离的分子标记R207及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种与小麦寡分蘖基因Ltn3共分离的分子标记R207，标记R207位于小麦2D染色体长臂上，核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。本发明专利技术提供的分子标记R207与寡分蘖基因Ltn3共分离，可用于分子标记辅助选择，检测结果表明，该分子标记能准确跟踪所述小麦寡分蘖基因，预测小麦的分蘖特性，进而方便进行分子设计育种。利用本发明专利技术提供的分子标记及检测方法能够加强分蘖预测的准确性，提高特异株型育种的成功率，加速实现增加小麦单产的目标。

Molecular marker Ltn3 co segregating with wheat tillering gene R207 and its application

The invention provides a molecular marker of R207 gene Ltn3 and a wheat tillering were isolated and labeled R207 is located on the long arm of 2D chromosome of wheat, the nucleotide sequence is shown as SEQ ID NO:1. The molecular marker R207 and tillering gene Ltn3 of the invention provides a total separation, can be used for marker assisted selection, test results show that the molecular markers can accurately track the wheat tillering gene, tillering characteristics prediction of wheat, which is convenient for molecular design breeding. The molecular mark and the detection method provided by the invention can enhance the accuracy of the tillering prediction, improve the success rate of the specific plant type breeding, and accelerate the realization of the goal of increasing the yield per unit area of wheat.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分子生物学及遗传育种领域，具体地说，涉及一种与小麦寡分蘖基因Ltn3共分离的分子标记R207及其应用。
技术介绍
小麦是我国仅次于水稻的第二大粮食作物，历年种植面积分别占耕地面积的22％～30％，粮食作物总面积的22％～27％，主要分布在河南、河北、山东、山西、陕西、江苏、四川、安徽等省份；总产量为1亿吨以上，约占粮食作物产量的22％，是我国约一半人口的主食，因此高产小麦品种的选育一直是育种家关注的重点。小麦粮食产量主要由三大要素构成，产量＝穗数*穗粒数*粒重。分蘖是禾本科作物中最重要的组成成分之一，它影响着分蘖的发生和形成，从而最终影响粮食的产量(Kebrometal.Grassesprovidenewinsightsintoregulationofshootbranching.TrendsPlantSci.2013,18:41-48；Hussienetal.Geneticsoftilleringinriceandbarley.PlantGenome.2014,7:1-20)。，同时又是单子叶植物的一种特殊的分枝现象，具有重要的研究意义。小麦分蘖遗传研究总体进展相对缓慢，现阶段国内外工作主要围绕分蘖基因QTL的分子标记定位及其遗传效应开展。部分分蘖突变体由单基因控制，因而一些学者将其作为质量性状来研究(RichardsRA.Atillerinhibitiongeneinwheatanditsaffectonplantgrowth.AustrJAgricRes.1988,39:749-757；DugganBL,RichardsRA,TsuyuzakiH.Environmentaleffectsontheexpressionofthetillerinhibition(tin)geneinwheat.FunctPlantBiol,2002,29:45–53)。同时，也有很多学者将分蘖作为多基因控制的数量性状来研究(ShahaMM,GillaKS,BaenzigerPS,YenY,KaepplercSM,AriyarathneHM.Molecularmappingoflociforagronomictraitsonchromosome3Aofbreadwheat.CropSci.1999,39:1728-1732；谢玥，龙海，侯永翠，郑有良.小麦寡分蘖材料H461分蘖性状的遗传分析.麦类作物学报.2006,26:21-23；王岩.小麦永久F2群体构建及株高和分蘖特性的QTL定位.山东农业大学硕士学位论文,2009；温明星.望水白多分蘖、矮秆突变体的鉴定及相关QTL定位.南京农业大学硕士学位论文,2010；JinpengZhang,JunWu,WeihuaLiu,XiangLu,XinmingYang,AinongGao,XiuquanLi,YuqingLu,LihuiLi.Geneticmappingofafertiletillerinhibitiongene,ftin,inwheat.MolBreeding.2013,31:441-449)。迄今为止，已报道的分蘖相关主效基因QTL位于1A，2A，3A，6A染色体，微效基因位于5A，3B，7B，1D、5D染色体，其中仅1A和3A上的tin基因研究较深入，完成了精细定位工作。小麦材料H461相对于小麦品种川农16(国审品种)具有寡分蘖、多穗粒数、多小穗数、高千粒重和高穗粒重等特性(侯永翠，郑有良，蒲至恩，魏育明，李伟.穗数型小麦新品种川农16与大穗型寡分蘖品系H461遗传差异研究初报.四川农业大学学报.2003,21:94-9)，已定位到一个显著降低分蘖数量且稳定遗传的基因位于2D染色体长臂上(Wang,Zhiqiang,etal.\Identificationandvalidationofnovellow-tillernumberQTLincommonwheat.\TheoreticalandAppliedGenetics129.3(2016):603-612.)。利用杂合自交家族法，结合表型和基因型成功创制Ltn3近等基因系B95-1/B95-2，近等基因系杂交构建次级F2群体，开发目标区间内的多态性分子标记，进一步缩小基因区间，寻找共分离的分子标记，促进分蘖基因的图位克隆，同时为小麦特异分蘖材料的创制及株型育种提供新基因资源，进一步利用分子标记辅助选择，将增强分蘖预测的准确性，提高株型育种效率，加速实现增加小麦单产的目标。分子标记辅助选择，不依赖于表现型选择，即不受环境条件、基因间互作、基因型与环境互作等多种因素的影响，而是直接对基因型进行选择，因而能大大提高育种效率。竞争性等位基因特异性PCR(KompetitiveAlleleSpecificPCR)，可在广泛的基因组DNA样品中，对SNP和特定位点上的Indel进行精准的双等位基因检测。这种检测方法具有操作简便、特异性好、高通量、快速、检测成本低、结果准确等优势，并且实现了真正的闭管操作而受到普遍的关注。因此，筛选出与分蘖基因共分离的，且适用于荧光定量PCR平台KASP技术的分子标记，不仅能对小麦分蘖基因进行选择，有效调控小麦分蘖发生，塑造合理的分蘖发生群体，同时提高了选择通量、速度和准确性，解决了大规模推广应用的技术瓶颈，对规模化改良小麦育种群体质量和产量具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种与小麦寡分蘖基因Ltn3共分离的分子标记R207及其应用。为了实现本专利技术目的，本专利技术提供的与小麦寡分蘖基因Ltn3共分离的分子标记R207，标记R207位于小麦2D染色体长臂上，核苷酸序列如下：5’-GGCATCTACATTCGCGTTCNTGCCTGCAGCGGTCAGTCTGATCACCAG-3’；其中，N为C或T。本专利技术还提供所述分子标记R207在小麦育种中的应用。本专利技术还提供所述分子标记在鉴定寡分蘖小麦品种中的应用。包括以下步骤：1)提取待测小麦的基因组DNA；2)以待测小麦的基因组DNA为模板，基于KASP检测平台技术设计引物，进行荧光定量PCR扩增；3)采用荧光检测仪分析PCR产物，进行基因分型。其中，步骤2)的引物序列如下：R207-1:5’-GAAGGTGACCAAGTTCATGCTGGCATCTACATTCGCGTTCC-3’；R207-2:5’-GAAGGTCGGAGTCAACGGATTGGCATCTACATTCGCGTTCT-3’；R207-3:5’-CTGGTGATCAGACTGACCGC-3’；并且，引物R207-1和R207-2的5’端分别连有不同的荧光探针；所述荧光探针的序列如下：F探针：5’-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-3’(可结合FAM荧光基团)H探针：5’-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-3’(可结合HEX荧光基团)荧光定量PCR扩增反应体系：2×KASPMastermix5μL，KASPAssayMix0.14μL，模板DNA50ng、Dnase/RNase-free去离子水加至总量为10μL；其中，KASPAssayMix中含有引物R207-1、R207-2和R207-3，体积比为2:2:5。即，在K本文档来自技高网...

【技术保护点】
与小麦寡分蘖基因Ltn3共分离的分子标记R207，其特征在于，标记R207位于小麦2D染色体长臂上，核苷酸序列如下：5’‑GGCATCTACATTCGCGTTCNTGCCTGCAGCGGTCAGTCTGATCACCAG‑3’；其中，N为C或T。

【技术特征摘要】
1.与小麦寡分蘖基因Ltn3共分离的分子标记R207，其特征在于，标记R207位于小麦2D染色体长臂上，核苷酸序列如下：5’-GGCATCTACATTCGCGTTCNTGCCTGCAGCGGTCAGTCTGATCACCAG-3’；其中，N为C或T。2.权利要求1所述的分子标记在小麦育种中的应用。3.权利要求1所述的分子标记在鉴定寡分蘖小麦品种中的应用。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：1)提取待测小麦的基因组DNA；2)以待测小麦的基因组DNA为模板，基于KASP检测平台技术设计引物，进行荧光定量PCR扩增；3)采用荧光检测仪分析PCR产物，进行基因分型。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，步骤2)的引物序列如下：R207-1:5’-GAAGGTGACCAAGTTCATGCTGGCATCTACATTCGCGTTCC-3’；R207-2:5’-GAAGGTCGGAGTCAACGGATTGGCATCTACATTCGCGTTCT-3’；R207-3:5’-CTGGTGATCAGACTGACCGC-3’；并且，引物R207-1和R207-2的5’端分别连有不同的荧光探针；所述荧光探针的序列如下：F探针：5’-GAAGGTGACCAAGTTCATGCT-3’H探针：5’-GAAGGTCGGAGTCAACGGATT-3’。6.根据权利要求4或5所述的应用，其特征在于，步骤2)中荧光定量PCR扩增反应体系：2×KASPMastermix5μL，KASPAssayMix0.14μL，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚西，王智强，武方琨，陶阳，卢艳丽，马建，覃鹏，魏育明，郑有良，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：四川;51