与水稻耐低氧性相关的SNP分子标记及其应用制造技术

本发明专利技术公开了与水稻耐低氧性相关的SNP分子标记及其应用。本发明专利技术提供的SNP分子标记位于水稻第3号染色体第30,096,391位，多态性为A或G。该SNP分子标记与水稻在低氧胁迫条件下的幼苗存活率显著相关，该位点基因型为GG的水稻品种在低氧胁迫条件下的耐低氧萌发性显著强于基因型为AA的水稻品种。本发明专利技术还依据该SNP位点设计了PCR引物，引物的核苷酸序列如序列1和序列2所示。本发明专利技术提供的与水稻耐低氧性相关的SNP分子标记在自然群体验证表明该标记可以有效预测水稻耐低氧萌发性，从而可用于水稻耐低氧和直播分子育种标记辅助育种。

【技术实现步骤摘要】
与水稻耐低氧性相关的SNP分子标记及其应用
本专利技术涉及水稻育种和分子遗传学领域，具体涉及与水稻耐低氧性相关的SNP分子标记，特别涉及水稻第3号染色体上的一个与水稻耐低氧萌发性状显著关联的SNP分子标记及其应用。
技术介绍
水稻是世界上最重要的三大粮食作物之一，是世界2/3人口的主要食物来源。随着人口与经济的快速增长，粮食生产面临着巨大的发展压力，而水稻安全生产对于中国的可持续发展至关重要。近年来，随着经济的发展，劳动力成本的提高和农业机械化的普及，直播稻成为了水稻生产新的发展方向，其具有低成本、操作简便的优点。但是，水稻直播时低氧、低温等环境条件，造成了出苗不整齐、缺苗等现象，限制了直播稻的发展。因此，培育和种植耐低氧萌发的水稻品种是最经济和最有效的措施。发掘水稻耐低氧萌发相关基因，开发与耐低氧萌发性状紧密相关的分子标记，对于培育直播稻品种具有重要意义。水稻种质资源是新基因挖掘和分子育种的资源基础，种质资源中蕴藏着丰富的遗传变异。事实上，不论是遗传育种还是生产中，仅仅是极少数资源得到有效利用，因此优异种质的发掘、优异基因及其分子标记的鉴定是育种取得突破性进展的关键。随着全基因组测序技术的发展，使在全基因组水平上比较不同种质资源基因变异成为可能，同时结合表型鉴定数据，利用连锁分析和关联分析(GWAS)等分析方法，可以高效发掘种质资源中蕴含的新基因和有利等位基因。单核苷酸多态性(SingleNucleotidePolymorphisms，SNP)主要是指由于单个核苷酸的变异而引起基因组水平上的DNA序列多态性，SNP在水稻基因组中的分布相当广泛，随着高通量测序技术的进步，SNP已经成为了新一代的分子标记。功能标记是根据功能基因内部引起表型性状变异的多态性基序开发出来的一种新型分子标记。由于来自基因内的功能性基序，此类标记不需要进一步验证就可以在不同的遗传背景下或者不同的水稻种质资源中确定目标等位基因的有无。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种鉴定或辅助鉴定水稻耐低氧性的方法。本专利技术提供的鉴定或辅助鉴定水稻耐低氧性的方法是检测待测水稻第3号染色体第30,096,391位的基因型是AA基因型还是GG基因型：GG基因型的待测水稻的耐低氧性强于AA基因型的待测水稻；所述GG基因型是水稻第3号染色体第30,096,391位脱氧核糖核苷酸均为G的纯合体；所述AA基因型是水稻第3号染色体第30,096,391位脱氧核糖核苷酸均为A的纯合体。上述方法中，所述耐低氧性为苗期耐低氧性；具体为苗期耐低氧萌发性。所述GG基因型的待测水稻的耐低氧性强于AA基因型的待测水稻体现在GG基因型的待测水稻在低氧胁迫下的幼苗存活率高于AA基因型的待测水稻。所述低氧胁迫的处理方法具体如下：将待测水稻种子播种到育秧盘中(有1.5cm厚度的土)，播种后在种子上覆盖约0.5cm的土，然后将育秧盘置于白盒子中(深度15cm)，然后往白盒子中注入自来水，保持12cm的水层，其中水面和覆土面的距离为10cm。进一步的，所述检测待测水稻第3号染色体第30,096,391位的基因型是AA基因型还是GG基因型的方法为如下A)或B)：A)直接测序；B)测序含有水稻基因组第3号染色体第30,096,391位脱氧核糖核苷酸的PCR扩增产物。更进一步的，所述PCR扩增产物所用的引物具体可为1)或2)：1)由序列表中序列1所示的单链DNA分子和序列表中序列2所示的单链DNA分子组成的引物对A；2)由序列A所示的单链DNA分子和序列B所示的单链DNA分子组成的引物对B；所述序列A为将序列1删除或增加或改变一个或几个核苷酸，且与序列1具有相同功能的核苷酸；所述序列B为将序列2删除或增加或改变一个或几个核苷酸，且与序列2具有相同功能的核苷酸。本专利技术的另一个目的是提供检测水稻第3号染色体第30,096,391位的基因型的物质的新用途。本专利技术提供了检测水稻第3号染色体第30,096,391位的基因型的物质在如下(a1)-(a8)中任一种中的应用：(a1)鉴定或辅助鉴定待测水稻耐低氧性；(a2)制备鉴定或辅助鉴定待测水稻耐低氧性的产品；(a3)选育耐低氧水稻品种；(a4)制备选育耐低氧水稻品种的产品；(a5)改良水稻的耐低氧性；(a6)制备改良水稻的耐低氧性的产品；(a7)直播稻分子育种；(a8)制备直播稻分子育种的产品。本专利技术还有一个目的是提供一种鉴定或辅助鉴定待测水稻耐低氧性的产品。本专利技术提供的鉴定或辅助鉴定待测水稻耐低氧性的产品为检测水稻第3号染色体第30,096,391位的基因型的物质。上述产品具体为如下(b1)-(b3)中任一种：(b1)上述引物；(b2)含有(b1)所述的引物的PCR试剂；(b3)含有(b1)所述的引物或(b2)所述的PCR试剂的试剂盒。上述产品在如下(c1)-(c4)中任一种应用也属于本专利技术的保护范围：(c1)鉴定或辅助鉴定待测水稻耐低氧性；(c2)选育耐低氧水稻品种；(c3)改良水稻的耐低氧性；(c4)直播稻分子育种。本专利技术的最后一个目的是提供一种选育耐低氧水稻品种的方法。本专利技术提供的选育耐低氧水稻品种的方法包括选择GG基因型的水稻品种进行育种的步骤；所述GG基因型是水稻第3号染色体第30,096,391位脱氧核糖核苷酸均为G的纯合体。上述应用或方法或产品中，所述水稻第3号染色体第30,096,391位也即为序列3第299位。上述应用或方法或产品中，所述耐低氧性为苗期耐低氧性；具体为苗期耐低氧萌发性。本专利技术基于高密度SNP分子标记的关联分析方法快速、准确的检测到与水稻耐低氧萌发性状显著关联的SNP位点，其位于水稻基因组第3号染色体第30,096,391位。通过实验证明：该SNP位点与低氧胁迫条件下的水稻幼苗存活率显著相关，解释表型变异为8.4％。该SNP位点可以作为功能性分子标记，筛选耐低氧的水稻资源和品种，在直播稻分子育种中发挥重要作用。具体实施方式以下实施例进一步说明本专利技术的内容，但不应理解为对本专利技术的限制。在不背离本专利技术精神和实质的情况下，对本专利技术方法、步骤或条件的修改或者替换，均属于本专利技术的范围。若无特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。若无特殊说明，实施例中所用的材料、试剂等均可从商业途径得到。实施例1、与水稻耐低氧萌发性紧密连锁的SNP分子标记的获得与鉴定一、与水稻耐低氧萌发性紧密连锁的SNP分子标记的获得1、从已深度测序的3000份全球水稻核心种质资源(3KRGP.The3,000RiceGenomeProject[J].GigaScience,2014,3:7)中，根据生育期、基因型、地理来源和水稻类型等特点，并结合其他农艺性状如株高、结实率等筛选得到具有丰富遗传变异的水稻材料582份，并将筛选的582份水稻材料作为试验材料，其中包括籼稻372份、粳稻172份、Aro16份、Aus14份以及Admixed8份。2、2016年6月将全部材料种植在中国农业科学院作物科学研究所温室内，考察582份种质资源在正常条件下和在低氧萌发条件下的幼苗存活率。具体步骤如下：每份材料选择12粒饱满的干种子均匀的播种到具有50个孔的育秧盘中(有1.5cm厚度的土)，播种后在种子上均匀的覆盖约0.5cm的土。每个材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鉴定或辅助鉴定水稻耐低氧性的方法，是检测待测水稻第3号染色体第30,096,391位的基因型是AA基因型还是GG基因型：GG基因型的待测水稻的耐低氧性强于AA基因型的待测水稻；所述GG基因型是水稻基因组第3号染色体第30,096,391位脱氧核糖核苷酸均为G的纯合体；所述AA基因型是水稻基因组第3号染色体第30,096,391位脱氧核糖核苷酸均为A的纯合体。

【技术特征摘要】
1.一种鉴定或辅助鉴定水稻耐低氧性的方法，是检测待测水稻第3号染色体第30,096,391位的基因型是AA基因型还是GG基因型：GG基因型的待测水稻的耐低氧性强于AA基因型的待测水稻；所述GG基因型是水稻基因组第3号染色体第30,096,391位脱氧核糖核苷酸均为G的纯合体；所述AA基因型是水稻基因组第3号染色体第30,096,391位脱氧核糖核苷酸均为A的纯合体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述耐低氧性为苗期耐低氧性。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述检测待测水稻第3号染色体第30,096,391位的基因型是AA基因型还是GG基因型的方法为如下A)或B)：A)直接测序；B)测序含有水稻基因组第3号染色体第30,096,391位脱氧核糖核苷酸的PCR扩增产物。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述PCR扩增产物所用的引物为1)或2)：1)由序列表中序列1所示的单链DNA分子和序列表中序列2所示的单链DNA分子组成的引物对A；2)由序列A所示的单链DNA分子和序列B所示的单链DNA分子组成的引物对B；所述序列A为将序列1删除或增加或改变一个或几个核苷酸，且与序列1具有相同功能的核苷酸；所述序列B为将序列2删除或增加或改变一个或几个核苷酸，且与序列2具有相同功能的核苷酸。5.检测水稻第3号染色体第30,096,39...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文生，傅彬英，穆罕默德·拉菲克伊·斯拉姆，黎志康，吴志超，徐建龙，王春超，赵秀琴，孙帆，王银晓，
申请(专利权)人：中国农业科学院作物科学研究所，中国农业科学院深圳生物育种创新研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11