基于中麦895的茎秆WSC含量基因标记及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种基于中麦895的茎秆WSC含量基因标记及应用。本发明专利技术提供了特异引物组，由序列1所示引物A、序列2所示引物B和序列3所示引物C组成。本发明专利技术还保护一种鉴定待测小麦的茎秆WSC含量性状的方法。检测待测小麦基于特异SNP位点的基因型。以待测小麦的基因组DNA为模板，采用特异引物组进行KASP，进行荧光扫描，确定待测小麦基于特异SNP位点的基因型。TT基因型小麦的茎秆WSC含量高于CC基因型小麦。特异SNP位点为：小麦基因组中的序列表的序列4所示DNA分子的第36位核苷酸；小麦基因组中的序列表的序列6所示DNA分子的第223位核苷酸。本发明专利技术为育种利用茎秆WSC含量主效QTL位点QWsc.caas‑1RS提供了良好工具。

【技术实现步骤摘要】
基于中麦895的茎秆WSC含量基因标记及应用
本专利技术涉及生物
，尤其涉及一种基于中麦895的茎秆WSC含量基因标记及应用。
技术介绍
灌浆期是决定小麦产量的关键时期。我国小麦主产区在籽粒灌浆中后期面临着严重的干热风危害，严重时减产高达10％以上。小麦灌浆期的碳源主要来源于旗叶制造的光合产物以及茎秆和叶鞘中储存的水溶性碳水化合物(Watersolublecarbohydrate，WSC)。在正常水分条件下，茎秆WSC对产量的贡献为10％-20％，在干旱胁迫下对产量的贡献高达30％-50％。在小麦品种演变历程中，叶片光合效率和茎秆WSC贮积量得到了显著改良，其对提高穗粒重和产量以及对改良品种抗逆、增加稳产性具有重要贡献。然而当前小麦品种在灌浆中后期茎秆干物质仍有较多滞留，存在较大遗传改良空间。当前，美国、澳大利亚以及国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)等国家和组织非常重视小麦灌浆期WSC积累与转运相关的生理和遗传研究，将高WSC含量作为将来小麦育种改良的重要目标，以应对全球气候变暖对小麦生产的影响。小麦作为我国重要的粮食作物，加强茎秆碳水化合物相关遗传研究对我国小麦高产稳产育种具有重要意义。研究表明，茎秆WSC含量从抽穗至开花后20天左右处于平稳积累状态，随后出现代谢衰减，花后30天左右已处于较低水平。高产耐热胁迫的品种前期WSC贮积量较高，后期代谢量较高，滞留茎秆内WSC量较少。分析花后10-30天小麦茎秆WSC含量具有重要意义。单核苷酸多态性(SNP)是植物个体间最常见的遗传变异形式，常出现的单核苷酸多态性包括碱基的替换以及插入和缺失，是植物复杂性状遗传研究的理想分子标记。随着生物技术水平的发展，竞争性等位基因特异性PCR(KompetitiveAlleleSpecificPCR，KASP)技术作为一种高通量、低成本的低失误率的检测SNP分型的方法之一，在作物辅助育种应用中具有重要作用。根据分子标记的特征，可将分子标记分为显性标记和共显性标记。对于KASP标记，其显性标记类型是指两个纯合基因型材料作为亲本进行杂交获得的F1(杂交子一代，其基因型为杂合基因型)的荧光扫描信号经SNP分型软件自动化分型后，其分型结果与亲本之一(纯合基因型)的分型结果一致，其通常是由于杂合基因型中的一种碱基对应的基因序列无法被有效扩增所致；另外，对于显性标记，两种多态性碱基中的一种碱基对应的基因序列因为无法被有效扩增，其荧光信号经KlusterCaller软件自动化分型后，一般聚集在分型坐标系的原点附近，显示为粉色。而共显性标记是指F1的荧光扫描信号经分型软件自动分型后，其聚集在分型坐标系中对角线的中间位置，显示为绿色，这是因为杂合基因型中两种多态性碱基对应的基因序列能够被同等效率地扩增。DH群体(加倍单倍体)是作物遗传和育种研究中广泛使用的材料，其通过单倍体材料染色体加倍形成，基因型为纯合型。创建DH群体的方法有多种，目前，在小麦遗传和育种研究中通常采用小麦玉米杂交法进行DH群体的创建。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于中麦895的茎秆WSC含量基因标记及应用。本专利技术首先保护一种特异引物组，由引物A、引物B和引物C组成；引物A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替换和/或删除和/或添加且与序列1具有相同功能的DNA分子；引物B为如下(b1)或(b2)：(b1)序列表的序列2所示的单链DNA分子；(b2)将序列2经过一个或几个核苷酸的替换和/或删除和/或添加且与序列2具有相同功能的DNA分子；引物C为如下(c1)或(c2)：(c1)序列表的序列3所示的单链DNA分子；(c2)将序列3经过一个或几个核苷酸的替换和/或删除和/或添加且与序列3具有相同功能的DNA分子。本专利技术还保护所述引物组的应用，为如下(d1)或(d2)或(d3)或(d4)或(d5)或(d6)或(d7)或(d8)：(d1)鉴定小麦基于特异SNP位点的基因型；(d2)辅助鉴定小麦的茎秆WSC含量性状；(d3)辅助筛选或选育具有高茎秆WSC含量的小麦单株或株系或品系或品种；(d4)辅助筛选或选育具有低茎秆WSC含量的小麦单株或株系或品系或品种；(d5)制备用于鉴定小麦基于特异SNP位点的基因型的产品；(d6)制备用于辅助鉴定小麦的茎秆WSC含量性状的产品；(d7)制备用于筛选或选育高茎秆WSC含量小麦单株或株系或品系或品种的产品；(d8)制备用于筛选或选育低茎秆WSC含量小麦单株或株系或品系或品种的产品；所述特异SNP位点为如下(e1)或(e2)：(e1)小麦基因组中的序列表的序列4所示DNA分子的第36位核苷酸；(e2)小麦基因组中的序列表的序列6所示DNA分子的第223位核苷酸。本专利技术还保护一种试剂盒，包括所述特异引物组。所述试剂盒还包括特异探针组。所述特异探针组由荧光探针A、淬灭探针A、荧光探针B和淬灭探针B组成；荧光探针A如序列表的序列8所示，5’末端连接荧光基团；荧光探针B如序列表的序列9所示，5’末端连接荧光基团；荧光探针A和荧光探针B中的荧光基团不同；淬灭探针A如序列表的序列10所示，3’末端连接淬灭基团；淬灭探针B如序列表的序列11所示，3’末端连接淬灭基团。荧光探针A具体连接FAM荧光基团。荧光探针B具体连接HEX荧光基团。淬灭探针A具体连接淬灭基团BHQ。淬灭探针B具体连接淬灭基团BHQ。所述试剂盒还包括KASP2×MasterMix。本专利技术还保护所述试剂盒的应用，为如下(d1)或(d2)或(d3)或(d4)：(d1)鉴定小麦基于特异SNP位点的基因型；(d2)辅助鉴定小麦的茎秆WSC含量性状；(d3)辅助筛选或选育具有高茎秆WSC含量的小麦单株或株系或品系或品种；(d4)辅助筛选或选育具有低茎秆WSC含量的小麦单株或株系或品系或品种；所述特异SNP位点为如下(e1)或(e2)：(e1)小麦基因组中的序列表的序列4所示DNA分子的第36位核苷酸；(e2)小麦基因组中的序列表的序列6所示DNA分子的第223位核苷酸。本专利技术还保护一种鉴定待测小麦的茎秆WSC含量性状的方法，包括如下步骤：检测待测小麦基于特异SNP位点的基因型；TT基因型小麦的茎秆WSC含量高于CC基因型小麦。本专利技术还保护一种小麦育种方法，包括如下步骤：检测待测小麦基于特异SNP位点的基因型；选择TT基因型小麦进行育种。所述小麦育种的目的为选育高茎秆WSC含量的小麦。本专利技术还保护一种鉴定待测小麦的茎秆WSC含量性状的方法，包括如下步骤：(1)以待测小麦的基因组DNA为模板，采用所述特异引物组进行KASP；(2)完成步骤(1)后，进行荧光扫描，确定待测小麦基于特异SNP位点的基因型；(3)根据基因型结果进行判断：TT基因型小麦的茎秆WSC含量高于CC基因型小麦。本专利技术还保护一种小麦育种方法，包括如下步骤：(1)以待测小麦的基因组DNA为模板，采用所述特异引物组进行KASP；(2)完成步骤(1)后，进行荧光扫描，确定待测小麦基于特异SNP位点的基因型；(3)选择TT基因型小麦进行育种。所述小麦育种的目的为选育高茎秆WSC含量的小麦。本专利技术还保护一种特异DNA分子，如序列表的序列4或序列表的序列6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.特异引物组，由引物A、引物B和引物C组成；引物A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替换和/或删除和/或添加且与序列1具有相同功能的DNA分子；引物B为如下(b1)或(b2)：(b1)序列表的序列2所示的单链DNA分子；(b2)将序列2经过一个或几个核苷酸的替换和/或删除和/或添加且与序列2具有相同功能的DNA分子；引物C为如下(c1)或(c2)：(c1)序列表的序列3所示的单链DNA分子；(c2)将序列3经过一个或几个核苷酸的替换和/或删除和/或添加且与序列3具有相同功能的DNA分子。

【技术特征摘要】
1.特异引物组，由引物A、引物B和引物C组成；引物A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替换和/或删除和/或添加且与序列1具有相同功能的DNA分子；引物B为如下(b1)或(b2)：(b1)序列表的序列2所示的单链DNA分子；(b2)将序列2经过一个或几个核苷酸的替换和/或删除和/或添加且与序列2具有相同功能的DNA分子；引物C为如下(c1)或(c2)：(c1)序列表的序列3所示的单链DNA分子；(c2)将序列3经过一个或几个核苷酸的替换和/或删除和/或添加且与序列3具有相同功能的DNA分子。2.权利要求1所述特异引物组的应用，为如下(d1)或(d2)或(d3)或(d4)或(d5)或(d6)或(d7)或(d8)：(d1)鉴定小麦基于特异SNP位点的基因型；(d2)辅助鉴定小麦的茎秆WSC含量性状；(d3)辅助筛选或选育具有高茎秆WSC含量的小麦单株或株系或品系或品种；(d4)辅助筛选或选育具有低茎秆WSC含量的小麦单株或株系或品系或品种；(d5)制备用于鉴定小麦基于特异SNP位点的基因型的产品；(d6)制备用于辅助鉴定小麦的茎秆WSC含量性状的产品；(d7)制备用于筛选或选育高茎秆WSC含量小麦单株或株系或品系或品种的产品；(d8)制备用于筛选或选育低茎秆WSC含量小麦单株或株系或品系或品种的产品；所述特异SNP位点为如下(e1)或(e2)：(e1)小麦基因组中的序列表的序列4所示DNA分子的第36位核苷酸；(e2)小麦基因组中的序列表的序列6所示DNA分子的第223位核苷酸。3.一种试剂盒，包括权利要求1所述特异引物组。4.权利要求3所述试剂盒的应用，为如下(d1)或(d2)或(d3)或(d4)：(d1)鉴定小麦基于特异SNP位点的基因型；(d2)辅助鉴定小麦的茎秆WSC含量性状；(d3)辅助筛选或选育具有高茎秆WSC含量的小麦单株或株系或品系或品种；(d4)辅助筛选或选育具有低茎秆WSC含量的小麦单株或株系或品系或品种；所述特异SNP位点为如下(e1)或(e2)：(e1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖永贵，付路平，徐小婷，夏先春，何中虎，
申请(专利权)人：中国农业科学院作物科学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11