一种与小麦株高和穗长性状主效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和穗长性状主效QTL紧密连锁的分子标记及其应用。本发明专利技术提供了检测待测小麦株高或穗长的引物对，为用于扩增靶片段的引物对；所述靶片段为含有由引物1、引物2和引物3扩增得到的片段的片段；所述引物1为序列1所示的单链DNA分子；所述引物2为序列2所示的单链DNA分子；所述引物3为序列3所示的单链DNA分子；本发明专利技术的实验证明了，利用引物对STARP‑2001对小麦分离群体进行辅助选择。结果表明，基因型与高秆亲本京411一致的单株显著高于基因型与矮秆亲本一致的单株，这表明引物对STARP‑2001用于小麦矮秆育种的分子标记辅助选择是切实有效的。

【技术实现步骤摘要】
一种与小麦株高和穗长性状主效QTL紧密连锁的分子标记及其应用
本专利技术属于分子生物学级遗传育种
，尤其涉及一种与小麦株高和穗长性状主效QTL紧密连锁的分子标记及其应用。
技术介绍
小麦是我国第二大口粮作物。据中国粮油信息网报道，2013/14年度全国小麦供给约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为要确保水稻、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，上世纪中期半矮秆品种的培育使小麦等作物产量得到了大幅度提高，这一历程就是众所周知的“绿色革命”。小麦的矮秆基因Rht1基因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，小麦的矮秆基因Rht1在降低株高的同时，导致粒重显著地降低。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，而相关基因的定位和克隆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和穗长QTL进行了定位分析研究。QTL定位结果表明，在小麦的3D、4B、4D、5A、5B、6B、6D、7A和7B等多条染色体上都有控制株高、穗长的QTL。迄今为止，关于小麦株高、穗长QTL的图位克隆研究目前尚未见报道。近年来，小麦基因组数据平台和高通量的分子标记技术日趋成熟和完善，使基因的精细定位和克隆成为可能。目前，小麦二倍体祖先中AA和DD及六倍体小麦中国春的基因组测序数据已经发表。最近，我们采用9K的SNP芯片进行了株高穗长性状的QTL定位，并利用已有的小麦基因组信息对主效QTL进行了遗传图谱加密和候选基因筛选。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供检测待测小麦株高或穗长的引物对。本专利技术提供的引物对，为用于扩增靶片段的引物对；所述靶片段为含有由引物1、引物2和引物3扩增得到的片段的片段；所述引物1为如下a1)或a2)：a1)序列1所示的单链DNA分子；a2)将a1)限定的单链DNA分子进行一个或几个碱基的缺失、插入和/或改变得到的、与a1)限定的单链DNA分子具有相同功能的单链DNA分子；所述引物2为如下b1)或b2)：b1)序列2所示的单链DNA分子；b2)将b1)限定的单链DNA分子进行一个或几个碱基的缺失、插入和/或改变得到的、与b1)限定的单链DNA分子具有相同功能的单链DNA分子；所述引物3为如下c1)或c2)：c1)序列3所示的单链DNA分子；c2)将c1)限定的单链DNA分子进行一个或几个碱基的缺失、插入和/或改变得到的、与c1)限定的单链DNA分子具有相同功能的单链DNA分子。上述引物对由序列1所示的单链DNA分子、序列2所示的单链DNA和序列3所示的单链DNA组成。含有上述引物对的PCR试剂也是本专利技术保护的范围。上述每条引物在所述PCR试剂中的终浓度为2-4μM。含有上述引物对或上述的PCR试剂的试剂盒也是本专利技术保护的范围。上述引物对或上述的PCR试剂或上述的试剂盒在检测待测小麦株高和/或穗长中的应用也是本专利技术保护的范围。或上述引物对或上述的PCR试剂或上述的试剂盒在预测或筛选或培育矮杆待测小麦中的应用也是本专利技术保护的范围；或上述引物对或上述的PCR试剂或上述的试剂盒在预测或筛选或培育高杆待测小麦中的应用也是本专利技术保护的范围；或上述引物对或上述的PCR试剂或上述的试剂盒在预测或筛选或培育长穗待测小麦中的应用也是本专利技术保护的范围；或上述引物对或上述的PCR试剂或上述的试剂盒在预测或筛选或培育短穗待测小麦中的应用也是本专利技术保护的范围。本专利技术另一个目的是提供一种检测待测小麦株高的方法。本专利技术提供检测待测小麦株高的方法，包括如下步骤：用上述引物对或上述的PCR试剂或上述的试剂盒对待测小麦进行PCR扩增，检测PCR产物；PCR扩增产物大小为185-190bp(具体为188bp)的待测小麦的株高低于PCR扩增产物大小为175-180bp(具体为178bp)的待测小麦的株高。或，本专利技术提供检测待测小麦株高的方法，包括如下步骤：用上述引物对或上述的PCR试剂或上述的试剂盒对待测小麦进行PCR扩增，检测PCR产物；以豫麦8679和京411为对照进行相同扩增；与所述豫麦8679的PCR扩增产物带型一致的待测小麦的株高低于与所述京411的PCR扩增产物带型一致的待测小麦。本专利技术第3个目的是提供一种检测待测小麦穗长的方法。本专利技术提供的方法，包括如下步骤：用上述引物对或上述的PCR试剂或上述的试剂盒对待测小麦进行PCR扩增，检测PCR产物；PCR扩增产物大小为185-190bp(具体为188bp)的待测小麦的穗长小于PCR扩增产物大小为175-180bp(具体为178bp)的待测小麦的株高。或，本专利技术提供的方法，包括如下步骤：用上述引物对或上述的PCR试剂或上述的试剂盒对待测小麦进行PCR扩增，检测PCR产物，检测PCR产物；以豫麦8679和京411为对照进行相同扩增；与所述豫麦8679的PCR扩增产物带型一致的待测小麦的穗长小于与所述京411的PCR扩增产物带型一致的待测小麦。本专利技术第4个目的是如下：本专利技术提供了一种培育矮杆待测小麦的方法，包括如下步骤：培育上述方法获得的PCR扩增产物大小为185-190bp的待测小麦或与所述豫麦8679的PCR扩增产物带型一致的待测小麦；或一种培育高杆待测小麦的方法，包括如下步骤：培育上述方法获得的PCR扩增产物大小为175-180bp的待测小麦或与所述京411的PCR扩增产物带型一致的待测小麦；或一种培育长穗待测小麦的方法，包括如下步骤：培育上述方法获得的PCR扩增产物大小为175-180bp的待测小麦或与所述京411的PCR扩增产物带型一致的待测小麦；或一种培育短穗待测小麦的方法，包括如下步骤：培育上述方法获得的PCR扩增产物大小为185-190bp的待测小麦或与所述豫麦8679的PCR扩增产物带型一致的待测小麦。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术措施：一种小麦株高穗长性状主效基因位点的分离方法，它包括如下步骤：(1)利用在株高和穗长上有极显著差异的小麦品种豫麦8679(75.85cm，10.40cm)和京411(91.73cm，9.16cm)，利用单粒传的方法构建的重组自交系群体(RILs)，并从中筛选到一个剩余杂合系(yj-171)，yj-171自交得到F2分离群体。本专利技术用到的研究材料由中国农业大学小麦课题组提供；(2)采用CTAB法(Doyleetal.1987)提取亲本豫麦8679和京411及RIL群体和F2分离群体的叶片总DNA，过程中所用到的试剂包括提取液(NaCl，1MTris-HCl，pH8.0，0.5MEDTA，pH8.0，1.6％CTAB)、氯仿、异戊醇、无水乙醇等；(3)合成自主开发的SSR引物和STARP引物，并对亲本DNA进行PCR扩增，产物在变性聚丙烯酰胺凝胶中电泳，染色和显影后对条带的大小进行判别，筛选多态性引物。过程中所用到的主要软件为Prime本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.检测待测小麦株高或穗长的引物对，为用于扩增靶片段的引物对；所述靶片段为含有由引物1、引物2和引物3扩增得到的片段的片段；所述引物1为如下a1)或a2)：a1)序列1所示的单链DNA分子；a2)将a1)限定的单链DNA分子进行一个或几个碱基的缺失、插入和/或改变得到的、与a1)限定的单链DNA分子具有相同功能的单链DNA分子；所述引物2为如下b1)或b2)：b1)序列2所示的单链DNA分子；b2)将b1)限定的单链DNA分子进行一个或几个碱基的缺失、插入和/或改变得到的、与b1)限定的单链DNA分子具有相同功能的单链DNA分子；所述引物3为如下c1)或c2)：c1)序列3所示的单链DNA分子；c2)将c1)限定的单链DNA分子进行一个或几个碱基的缺失、插入和/或改变得到的、与c1)限定的单链DNA分子具有相同功能的单链DNA分子。

【技术特征摘要】
1.检测待测小麦株高或穗长的引物对，为用于扩增靶片段的引物对；所述靶片段为含有由引物1、引物2和引物3扩增得到的片段的片段；所述引物1为如下a1)或a2)：a1)序列1所示的单链DNA分子；a2)将a1)限定的单链DNA分子进行一个或几个碱基的缺失、插入和/或改变得到的、与a1)限定的单链DNA分子具有相同功能的单链DNA分子；所述引物2为如下b1)或b2)：b1)序列2所示的单链DNA分子；b2)将b1)限定的单链DNA分子进行一个或几个碱基的缺失、插入和/或改变得到的、与b1)限定的单链DNA分子具有相同功能的单链DNA分子；所述引物3为如下c1)或c2)：c1)序列3所示的单链DNA分子；c2)将c1)限定的单链DNA分子进行一个或几个碱基的缺失、插入和/或改变得到的、与c1)限定的单链DNA分子具有相同功能的单链DNA分子。2.根据权利要求1所述的引物对，其特征在于：所述引物对由序列1所示的单链DNA分子、序列2所示的单链DNA和序列3所示的单链DNA组成。3.含有权利要求1或2所述引物对的PCR试剂。4.根据权利要求3所述的PCR试剂，其特征在于：所述每条引物在所述PCR试剂中的终浓度为2-4μM。5.含有权利要求1或2所述引物对或权利要求3或4所述的PCR试剂的试剂盒。6.权利要求1或2所述引物对或权利要求3或4所述的PCR试剂或权利要求5所述的试剂盒在检测待测小麦株高和/或穗长中的应用。7.权利要求1或2所述引物对或权利要求3或4所述的PCR试剂或权利要求5所述的试剂盒在预测或筛选或培育矮杆待测小麦中的应用；或权利要求1或2所述引物对或权利要求3或4所述的PCR试剂或权利要求5所述的试剂盒在预测或筛选或培育高杆待测小麦中的应用；或权利要求1或2所述引物对或权利要求3或4所述的PCR试剂或权利要求5所述的试剂盒在预测或筛选或培育长穗待测小麦中的应用；或权利要求1或2所述引物对或权利要求3或4所述的PCR试剂或权利要求5所述的试剂盒在预测或筛选或培育短穗待测小麦中的应用。8.一种检测待测小麦株高的方法，包括如下步骤：用权利要求1或2所述引物对或权利要求3或4所述的PCR试剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪中福，柴岭岭，孙其信，翟会杰，陈朝燕，彭惠茹，肖世和，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11