与小麦旗叶长QTL QFll.sicau-4D紧密连锁的分子标记及应用制造技术

本发明专利技术提供一种与小麦旗叶长QTL QFll.sicau‑4D紧密连锁的分子标记，其为分子标记HRM4，核苷酸序列如SEQ ID No:1所示；分子标记HRM4与小麦旗叶长QTL QFll.sicau‑4D之间的遗传距离为0.5cM，二者共定位于小麦4D染色体上。检测分析表明，该分子标记能准确跟踪所述小麦旗叶长QTL，预测小麦的旗叶长特性，进而方便进行分子设计育种。本发明专利技术还提供分子标记HRM4在小麦育种中的应用。利用本发明专利技术提供的方法能够加强旗叶长预测的准确性，以便快速筛选出具有增加旗叶长的QTL的小麦品种或品系用于育种，可大大加快小麦高产品种的选育进程。

【技术实现步骤摘要】
与小麦旗叶长QTLQFll.sicau-4D紧密连锁的分子标记及应用
本专利技术涉及小麦分子育种领域，具体地说，涉及一种与小麦旗叶长QTLQFll.sicau-4D紧密连锁的分子标记及应用。
技术介绍
小麦是世界重要粮食作物，我国是小麦生产与消费大国，小麦在保障国家粮食安全中占有重要地位，常年种植面积在2666.67万公顷以上，约占粮食作物面积的27％；总产量为1亿吨以上，约占粮食作物产量的22％。旗叶是小麦生长后期光合效率最高的叶片，是小麦籽粒碳水化合物的重要来源。研究表明，旗叶对小麦籽粒产量的贡献可达1/3，在籽粒和产量形成中起着重要的作用(左宝玉,段续川.冬小麦不同层次叶片中叶绿体超微结构及其功能的研究[J].JournalofIntegrativePlantBiology,1978(3):29-34+93-95.)。旗叶主要是通过影响小麦的穗粒数、单穗粒重和千粒重，从而影响小麦产量。旗叶形态包括：旗叶长、旗叶宽、旗叶面积、旗叶周长、旗叶长宽比等，对旗叶形态性状相关基因进行定位可为选育高产小麦品种提供理论依据。旗叶相关性状是数量性状(Quantitativetraitlocus，QTL)，受到多基因的控制，并且受环境作用影响很大。近年来，合理的旗叶长、旗叶宽等逐渐成为研究的热点。在水稻、玉米、大麦中都有对旗叶QTL研究的相关报道，而小麦旗叶的却是很少。Jia等在5A染色体的Xbarc303～Xwmc区段上定位到了控制旗叶宽的QTL：Qflw.nau-5A，可解释25％的表型变异(JiaH,WanH,YangS,etal.Geneticdissectionofyield-relatedtraitsinarecombinantinbredlinepopulationcreatedusingakeybreedingparentinChina’swheatbreeding[J].TheoreticalandAppliedGenetics,2013,126(8):2123-39.)。Xue等利用绵阳99-323和PH691构建的NIL对旗叶宽Qflw.nau-5A进行了精细定位，发现其位于5AL上与抗赤霉病基因Fhb5紧密连锁(XueS,XuF,LiG,etal.FinemappingTaFLW1,amajorQTLcontrollingflagleafwidthinbreadwheat(TriticumaestivumL.).[J].TheoreticalandAppliedGenetics,2013,126(8):1941-9.)。小麦材料H461相对于小麦品种川麦107(国审品种，简称CM107)具有长旗叶、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)。同时，小麦品种川麦107的旗叶长数显著低于H461。因此，利用H461和川麦107构建遗传研究群体，进一步验证小麦H461的旗叶长特性，定位控制旗叶长基因，寻找紧密连锁的分子标记，促进旗叶长基因的图位克隆，同时为小麦特异旗叶长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，将增强旗叶长测的准确性，提高育种效率，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。高分辨熔解曲线(HighResolutionMelting,HRM)技术近年来国际上兴起的一种SNP及突变研究工具。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，筛选出与旗叶长QTL紧密连锁的，且适用于荧光定量PCR平台HRM技术的分子标记，不仅能对小麦旗叶基因进行选择，有效调控小麦旗叶形态，塑造合理的旗叶形态群体，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旗叶长QTLQFll.sicau-4D紧密连锁的分子标记。本专利技术的另一目的是提供所述分子标记在小麦育种中的应用。为了实现本专利技术目的，本专利技术提供的与小麦旗叶长QTLQFll.sicau-4D紧密连锁的分子标记，其为分子标记HRM4，核苷酸序列如SEQIDNo:1所示。分子标记HRM4与小麦旗叶长QTLQFll.sicau-4D之间的遗传距离为0.5cM，二者共定位于小麦4D染色体上标记MK7472和MK3367之间2.89cM区段内(图1)，小麦旗叶长QTLQFll.sicau-4D能显著增加小麦旗叶长，LOD值大于4，解释约15.9％的表型变异。本专利技术还提供用于荧光定量PCR扩增所述分子标记HRM4的引物对，包括上游引物和下游引物，序列分别如SEQIDNo:2-3所示。本专利技术还提供所述分子标记HRM4在小麦育种中的应用。本专利技术还提供所述分子标记HRM4在筛选或鉴定长旗叶小麦品种中的应用。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，设计用于荧光定量PCR扩增所述分子标记的引物对(SEQIDNo:2-3)，进行荧光定量PCR扩增；3)分析PCR扩增产物，进行基因分型。其中，步骤2)荧光定量PCR扩增反应体系：SsoFastEvaGreen超混合液5μL、上游引物和下游引物各300ng、模板DNA100ng、Dnaes/RNase-free去离子水加至总量为10μL。荧光定量PCR扩增程序：95℃预变性5min；94℃变性15s、55℃退火30s，共50个循环；熔解曲线范围为65～95℃，每0.2℃读一次数，时间为10s。步骤3)利用高分辨熔解曲线进行基因分型，含有小麦旗叶长QTLQFll.sicau-4D的小麦品种均出现与小麦H461相同的熔解曲线，而不含有小麦旗叶长QTLQFll.sicau-4D的小麦品种均出现与小麦H461明显不同的熔解曲线。本专利技术还提供所述分子标记HRM4在鉴定小麦旗叶长QTLQFll.sicau-4D中的应用。本专利技术还提供SEQIDNo:2-3所示引物对在小麦分子标记辅助育种中的应用。在本专利技术中，小麦旗叶长QTLQFll.sicau-4D及分子标记HRM4是通过以下方法获得的：(1)利用长旗叶小麦H461作为母本，以川麦107为父本杂交，得到杂种F1，F1代单株自交获得F2，采用单粒传法获得含有200个株系的F8代RIL群体，随机选择165个株系构成遗传作图群体。(2)用CTAB法提取所述的遗传作图群体的各株系的DNA，用DArT芯片技术，以亲本H461和川麦107的DNA为模板，进行基因分型，获得所述RIL群体的基因型资料。亲本H461的带型记为A，亲本川麦107的带型记为B。F8群体株系带型来源于H461的记为A，来源于川麦107的记为B，杂合型为H。(3)小麦抽穗期田间鉴定所述F8群体植株的旗叶长。(4)利用JoinMap4.0作图软件将获得的所述RIL群体基因型资料构建小麦分子连本文档来自技高网...

【技术保护点】
与小麦旗叶长QTL QFll.sicau‑4D紧密连锁的分子标记，其特征在于，其为分子标记HRM4，核苷酸序列如SEQ ID No:1所示；分子标记HRM4与小麦旗叶长QTL QFll.sicau‑4D之间的遗传距离为0.5cM，二者共定位于小麦4D染色体上标记MK7472和MK3367之间2.89cM区段内，小麦旗叶长QTL QFll.sicau‑4D能显著增加小麦旗叶长，LOD值大于4，解释15.9％的表型变异。

【技术特征摘要】
1.与小麦旗叶长QTLQFll.sicau-4D紧密连锁的分子标记，其特征在于，其为分子标记HRM4，核苷酸序列如SEQIDNo:1所示；分子标记HRM4与小麦旗叶长QTLQFll.sicau-4D之间的遗传距离为0.5cM，二者共定位于小麦4D染色体上标记MK7472和MK3367之间2.89cM区段内，小麦旗叶长QTLQFll.sicau-4D能显著增加小麦旗叶长，LOD值大于4，解释15.9％的表型变异。2.用于荧光定量PCR扩增权利要求1所述分子标记的引物对，其特征在于，包括上游引物和下游引物，序列分别如SEQIDNo:2-3所示。3.权利要求1所述分子标记在小麦育种中的应用。4.权利要求1所述分子标记在筛选或鉴定长旗叶小麦品种中的应用。5.根据权利要求4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，设计用于荧光定量PCR扩增所述分子标记的引物对，进行荧光定量PCR扩增；所述引物对包括上游引物和下游引物，序列...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚西，陶阳，王智强，林宇，石浩然，武方琨，马建，陈光登，陈国跃，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