小麦亩穗数主效QTL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小麦亩穗数主效QTL的分子标记及其应用。本发明专利技术开发了一个与亩穗数主效QTL紧密连锁的Indel标记4BIN2，可以在苗期有效筛选出不同群体亩穗数的小麦株系，节约实验成本，快速筛选出亩穗数多的小麦株系，提高选择效率，加速小麦产量育种的进程。

【技术实现步骤摘要】
小麦亩穗数主效QTL的分子标记及其应用
本专利技术涉及一种小麦亩穗数主效QTL的分子标记及其应用。
技术介绍
小麦(TriticumaestivumL.)是世界上广泛种植的作物之一，养活了世界上40％的人口，在农业生产及国民经济中发挥了重要作用。随着世界人口的增长和耕地面积的减少，全球粮食安全引起了广泛关注，因此，培育高产小麦品种成为国内外科研人员的研究热点。小麦是具有分蘖成穗特性的禾本科植物，其单位面积产量由单位面积穗数、每穗粒数和千粒重，即产量“三要素”构成。因此对单位面积穗数进行QTL分析，有助于进一步解析产量性状的遗传基础以及加深对理想株型的理解，从而为培育高产小麦提供理论依据。20世纪70年代以后，细胞生物学与分子生物学的不断发展为小麦复杂性状的遗传研究提供了技术支持。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种小麦亩穗数主效QTL的分子标记及其应用。本专利技术首先保护特异引物对，由引物F和引物R组成；所述引物F为如下(a1)或(a2)：(a1)序列表的序列1所示的单链DNA分子；(a2)将序列1经过一个或几个核苷酸的取代且与序列1具有相同功能的DNA分子；所述引物R为如下(a3)或(a4)：(a3)序列表的序列2所示的单链DNA分子；(a4)将序列2经过一个或几个核苷酸的取代且与序列2具有相同功能的DNA分子。所述引物F和引物R的摩尔比为1：1。所述特异引物对的用途为如下(b1)-(b8)中的至少一种：(b1)预测小麦亩穗数；(b2)比较小麦亩穗数的多少；(b3)筛选或辅助筛选亩穗数多的小麦；(b4)筛选或辅助筛选亩穗数少的小麦；(b5)制备用于预测亩穗数的试剂盒；(b6)制备用于比较小麦亩穗数的多少的试剂盒；(b7)制备用于筛选或辅助筛选亩穗数多的小麦的试剂盒；(b8)制备用于筛选或辅助筛选亩穗数少的小麦的试剂盒。本专利技术还保护所述特异引物对的的应用，为如下(b1)-(b8)中的至少一种：(b1)预测小麦亩穗数；(b2)比较小麦亩穗数的多少；(b3)筛选或辅助筛选亩穗数多的小麦；(b4)筛选或辅助筛选亩穗数少的小麦；(b5)制备用于预测亩穗数的试剂盒；(b6)制备用于比较小麦亩穗数的多少的试剂盒；(b7)制备用于筛选或辅助筛选亩穗数多的小麦的试剂盒；(b8)制备用于筛选或辅助筛选亩穗数少的小麦的试剂盒。本专利技术还保护含有所述特异引物对的试剂盒；所述试剂盒的应用为如下(c1)-(c4)中的至少一种：(c1)预测小麦亩穗数；(c2)比较小麦亩穗数的多少；(c3)筛选或辅助筛选亩穗数多的小麦；(c4)筛选或辅助筛选亩穗数少的小麦。本专利技术还保护所述试剂盒的制备方法，包括将所述特异引物对的各条引物进行独立包装的步骤。本专利技术还保护预测小麦亩穗数的方法，为方法A或方法B。所述方法A包括如下步骤：以待测小麦的基因组DNA为模板，采用所述特异引物对进行PCR扩增，得到PCR扩增产物；如果PCR扩增产物中具有278±2bp的DNA片段且不具有320±2bp的DNA片段、待测小麦为或候选为亩穗数多的小麦，如果PCR扩增产物中具有320±2bp的DNA片段且不具有278±2bp的DNA片段、待测小麦为或候选为亩穗数少的小麦。所述亩穗数多具体可为PCR扩增产物中具有278±2bp的DNA片段且不具有320±2bp的DNA片段的小麦相对于PCR扩增产物中具有320±2bp的DNA片段且不具有278±2bp的DNA片段的小麦为亩穗数多。所述亩穗数少具体可为PCR扩增产物中具有320±2bp的DNA片段且不具有278±2bp的DNA片段的小麦相对于PCR扩增产物中具有278±2bp的DNA片段且不具有320±2bp的DNA片段的小麦亩穗数少。所述方法B包括如下步骤：检测待测小麦基因组DNA中是否含有特异DNA片段甲和特异DNA片段乙；如果所述基因组DNA中含有特异DNA片段甲且不含有特异DNA片段乙、待测小麦为或候选为亩穗数多的小麦，如果所述基因组DNA中含有特异DNA片段乙且不含有特异DNA片段甲、待测小麦为或候选为亩穗数少的小麦；所述特异DNA片段甲为序列表的序列3所示的DNA分子；所述特异DNA片段乙为序列表的序列4所示的DNA分子。所述亩穗数多具体可为基因组DNA中含有特异DNA片段甲且不含有特异DNA片段乙的小麦相对于基因组DNA中含有特异DNA片段乙且不含有特异DNA片段甲的小麦亩穗数多。所述亩穗数少具体可为基因组DNA中含有特异DNA片段乙且不含有特异DNA片段甲的小麦相对于基因组DNA中含有特异DNA片段甲且不含有特异DNA片段乙的小麦亩穗数少。本专利技术还保护比较小麦亩穗数的多少的方法，为方法C或方法D。所述方法C包括如下步骤：以待测小麦的基因组DNA为模板，采用所述特异引物对进行PCR扩增，得到PCR扩增产物；PCR扩增产物中具有278±2bp的DNA片段且不具有320±2bp的DNA片段的小麦相对于PCR扩增产物中具有320±2bp的DNA片段且不具有278±2bp的DNA片段的小麦为亩穗数更多。所述方法D包括如下步骤：检测待测小麦基因组DNA中是否含有特异DNA片段甲和特异DNA片段乙；基因组DNA中含有特异DNA片段甲且不含有特异DNA片段乙的小麦相对于基因组DNA中含有特异DNA片段乙且不含有特异DNA片段甲的小麦亩穗数更多；所述特异DNA片段甲为序列表的序列3所示的DNA分子；所述特异DNA片段乙为序列表的序列4所示的DNA分子。以上任一所述PCR扩增的反应体系具体可为：模板DNA(50ng/μL)2.0μL，2×PCRMix10.0μL、引物F2.0μL(4μM)，引物R2.0μL(4μM)，ddH2O4.0μL。以上任一所述PCR扩增的反应程序具体可为：94℃5min；94℃30s、54℃30s、72℃30s，35个循环；72℃5min。以上任一所述278±2bp的DNA片段具体可为序列表的序列3所示的DNA分子。以上任一所述320±2bp的DNA片段具体可为序列表的序列4所示的DNA分子。本专利技术还保护筛选或辅助筛选亩穗数多的小麦的方法，为方法E或方法F。所述方法E包括如下步骤：(e1)按照方法A或方法B预测待测小麦亩穗数；(e2)基于步骤(e1)的结果筛选或辅助筛选亩穗数多的小麦。所述方法F包括如下步骤：(e3)按照方法C或方法D比较小麦亩穗数；(e4)基于步骤(e3)的结果筛选或辅助筛选亩穗数多的小麦。本专利技术还保护筛选或辅助筛选亩穗数少的小麦的方法，为方法G或方法H。所述方法G包括如下步骤：(f1)按照方法A或方法B预测待测小麦亩穗数；(f2)基于步骤(f1)的结果筛选或辅助筛选亩穗数少的小麦。所述方法H包括如下步骤：(e3)按照方法C或方法D比较小麦亩穗数；(e4)基于步骤(e3)的结果筛选或辅助筛选亩穗数少的小麦。本专利技术还保护所述特异引物对，或，以上任一所述的方法在小麦育种中的应用。本专利技术还保护小麦育种方法，为方法I或方法J。所述方法I包括如下步骤：将方法E或方法F筛选得到的亩穗数多的小麦作为育种材料；所述方法J包括如下步骤：将方法G或方法H筛选得到的亩穗数少的小麦作为育种材料。以上任一所述小麦可为但不限于如下品种中的任一种或任几种：高5、农大5224、农大981、农大3097、高5/农大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.特异引物对，由引物F和引物R组成；所述引物F为如下(a1)或(a2)：(a1)序列表的序列1所示的单链DNA分子；(a2)将序列1经过一个或几个核苷酸的取代且与序列1具有相同功能的DNA分子；所述引物R为如下(a3)或(a4)：(a3)序列表的序列2所示的单链DNA分子；(a4)将序列2经过一个或几个核苷酸的取代且与序列2具有相同功能的DNA分子。

【技术特征摘要】
1.特异引物对，由引物F和引物R组成；所述引物F为如下(a1)或(a2)：(a1)序列表的序列1所示的单链DNA分子；(a2)将序列1经过一个或几个核苷酸的取代且与序列1具有相同功能的DNA分子；所述引物R为如下(a3)或(a4)：(a3)序列表的序列2所示的单链DNA分子；(a4)将序列2经过一个或几个核苷酸的取代且与序列2具有相同功能的DNA分子。2.权利要求1所述特异引物对的应用，为如下(b1)-(b8)中的至少一种：(b1)预测小麦亩穗数；(b2)比较小麦亩穗数的多少；(b3)筛选或辅助筛选亩穗数多的小麦；(b4)筛选或辅助筛选亩穗数少的小麦；(b5)制备用于预测亩穗数的试剂盒；(b6)制备用于比较小麦亩穗数的多少的试剂盒；(b7)制备用于筛选或辅助筛选亩穗数多的小麦的试剂盒；(b8)制备用于筛选或辅助筛选亩穗数少的小麦的试剂盒。3.含有权利要求1所述特异引物对的试剂盒；所述试剂盒的应用为如下(c1)-(c4)中的至少一种：(c1)预测小麦亩穗数；(c2)比较小麦亩穗数的多少；(c3)筛选或辅助筛选亩穗数多的小麦；(c4)筛选或辅助筛选亩穗数少的小麦。4.权利要求3所述试剂盒的制备方法，包括将权利要求1所述引物组合中的各条引物进行独立包装的步骤。5.预测小麦亩穗数的方法，为方法A或方法B；所述方法A包括如下步骤：以待测小麦的基因组DNA为模板，采用权利要求1中所述的特异引物对进行PCR扩增，得到PCR扩增产物；如果PCR扩增产物中具有278±2bp的DNA片段且不具有320±2bp的DNA片段、待测小麦为或候选为亩穗数多的小麦，如果PCR扩增产物中具有320±2bp的DNA片段且不具有278±2bp的DNA片段、待测小麦为或候选为亩穗数少的小麦；所述方法B包括如下步骤：检测待测小麦基因组DNA中是否含有特异DNA片段甲和特异DNA片段乙；如果所述基因组DNA中含有特异DNA片段甲且不含有特异DNA片段乙、待测小麦为或候选为亩穗数多的小麦，如果所述基因组DNA中含有特异DNA片段乙且不含有特异DNA片段甲、待测小麦为或候...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤明山，李景辉，温绍哲，樊超凤，张明虎，田帅，康文静，赵文歆，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11