一种鉴定双季茭白早晚熟特性的分子标记及其应用、获取方法技术

一种鉴定双季茭白早晚熟特性的分子标记及其应用、获取方法，属于分子生物学技术领域。该鉴定双季茭白早晚熟特性的分子标记包括分子标记UeS1、UeS2、UeS3、UeS4、UeS5、UeS6、UeS7和UeS8。本发明专利技术通过SNP标记筛选早熟或特晚熟品种，可以对优良双季茭白品种提早选择，减少工作量，提高筛选效率。

A Molecular Marker for Identification of Early and Late Maturity of Zizania latifolia and Its Application and Acquisition Method

The invention relates to a molecular marker for identifying the early and late maturity characteristics of double-season Zizania latifolia and its application and acquisition method, belonging to the technical field of molecular biology. The molecular markers for early and late maturity of Zizania latifolia include UeS1, UeS2, UeS3, UeS4, UeS5, UeS6, UeS7 and UeS8. By screening early or extra late varieties with SNP markers, the invention can early select excellent double-season Zizania latifolia varieties, reduce workload and improve screening efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种鉴定双季茭白早晚熟特性的分子标记及其应用、获取方法
本专利技术属于分子生物学
，具体涉及一种鉴定双季茭白早晚熟特性的分子标记及其应用、获取方法。
技术介绍
茭白(ZizanialatifoliaTurcz.)为禾本科多年生宿根草本植物,原产于我国和东南亚地区，是我国的第二大水生蔬菜。茭白在我国早有栽培，西周之前，茭白的种子被作为粮食食用，后因发现其茎部被菰黑粉菌(Ustilagoesculenta)感染而形成的菌瘿不仅可以食用，而且肉质肥嫩、口感极佳，而被当成一种蔬菜食用，唐朝末期开始被作为一种蔬菜广泛种植。除了作为蔬菜，茭白也可药用，具有利尿止渴、清热解毒之功效。双季茭是目前广泛种植于浙江、江苏、福建等地的茭白，一年两熟，相比于单季茭，具有较高的经济效益。茭白在市场上的价格随着时间波动较大，一般早熟和特晚熟的双季茭白收益较高，因此孕育早熟或特晚熟的茭白是目前选育茭白品种的一个重要方向。鉴于茭白的无性繁殖特性，现有研究一直没有找到合适的分子标记对茭白植株进行分析鉴定，即不同品种茭白植株间的差异化与其品种特性相关性较小。而有研究发现，菰黑粉菌的存在才是茭白形成的关键因素，对菰黑粉菌的生物学特性、培养条件、细胞学观察及分子进化等方面进行研究发现：不同品种茭白中菰黑粉菌的表型差异明显，且茭白品种中单双季，双季茭中的夏秋茭，其内生的菰黑粉菌属于不同的进化分支，表明菰黑粉菌的差异性与茭白品种特性密切相关。而不同菌对温度的适应性、与宿主的相互作用等特性都是该菌是否能顺利入侵及其潜育时间长短的决定因素，对品种早晚熟的影响较大。因此，我们推测菰黑粉菌与茭白早晚熟特性的形成密切相关，因此有必要对不同品种中菰黑粉菌的遗传多样性及其与早晚熟特性的关系进行研究，从而达到茭白辅助选育的目的。SNP标记的原理是：生物体内经常发生单核苷酸变异(缺失，插入，移码)，这种变异的结果成为单核苷酸多态性。尽管SNPs大多位于非编码区，但与生物体表型有非常密切的关系。随着高通量测序技术的发展，大量的SNPs被解析出来，也极大地推动了基因组层面评估遗传多样性的研究。由于SNP数据量非常庞大，因此基于SNP开发的分子标记具有较高的精准度。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于设计提供一种鉴定双季茭白早晚熟特性的分子标记及其应用、获取方法的技术方案。本专利技术通过对茭白内生菰黑粉菌作SNP扫描，筛选出多个与双季茭白早晚熟特性相关的分子标记，从而建立起双季茭白早晚熟分子标记辅助选择体系，提高早熟茭白品种和特晚熟茭白品种的选择效率，为茭白高效选育奠定基础。所述的一种鉴定双季茭白早晚熟特性的分子标记，其特征在于包括分子标记UeS1、UeS2、UeS3、UeS4、UeS5、UeS6、UeS7和UeS8，所述分子标记UeS1的正向引物UeSNP1-F核苷酸序列如SEQIDNO.1所示，反向引物UeSNP1-R核苷酸序列如SEQIDNO.2所示；所述分子标记UeS2的正向引物UeSNP2-F核苷酸序列如SEQIDNO.3所示，反向引物UeSNP2-R核苷酸序列如SEQIDNO.4所示；所述分子标记UeS3的正向引物UeSNP3-F核苷酸序列如SEQIDNO.5所示，反向引物UeSNP3-R核苷酸序列如SEQIDNO.6所示；所述分子标记UeS4的正向引物UeSNP4-F核苷酸序列如SEQIDNO.7所示，反向引物UeSNP4-R核苷酸序列如SEQIDNO.8所示；所述分子标记UeS5的正向引物UeSNP5-F核苷酸序列如SEQIDNO.9所示，反向引物UeSNP5-R核苷酸序列如SEQIDNO.10所示；所述分子标记UeS6的正向引物UeSNP6-F核苷酸序列如SEQIDNO.11所示，反向引物UeSNP6-R核苷酸序列如SEQIDNO.12所示；所述分子标记UeS7的正向引物UeSNP7-F核苷酸序列如SEQIDNO.13所示，反向引物UeSNP7-R核苷酸序列如SEQIDNO.14所示；所述分子标记UeS8的正向引物UeSNP8-F核苷酸序列如SEQIDNO.15所示，反向引物UeSNP8-R核苷酸序列如SEQIDNO.16所示。所述的分子标记在茭白育种中的应用。所述的分子标记在茭白育种中鉴定双季茭白早晚熟特性中的应用。所述的分子标记的获得方法，其特征在于包括以下步骤：a、双季茭白早晚熟特性的鉴定：选取不同地区不同熟性的双季茭白品种并记录；b、群体分析1)分离培养茭白中的菰黑粉菌；2)CTAB法提取菰黑粉菌基因组DNA；3)将47个确定熟性双季茭白的菰黑粉菌基因组DNA进行基因组二代重测序；4)扫描得到所有SNP；5)筛选出在双季早熟茭白菰黑粉菌和双季晚熟茭白菰黑粉菌的差异SNP位点；6)选取48个采集自不同地区的双季茭白分离菰黑粉菌对筛选得到的SNP位点进行验证；c、使用其他具有早晚熟特性的双季品种鉴定筛选的SNP位点并获得图谱；共获得8对具有早晚熟筛选特性的分子标记UeS1、UeS2、UeS3、UeS4、UeS5、UeS6、UeS7和UeS8。所述的获得方法，其特征在于步骤a中双季茭白早晚熟特性的鉴定具体为：从浙江省桐乡市、浙江省金华市、浙江省缙云县、浙江省余姚市、浙江省杭州市以及江苏省苏州市搜集不同品种的双季茭白并记录采收期和茭重，对一些经典品种按品种审定时确定的熟性认定；采收时选取茭形完整、个头中等、茭叶无病害的茭白。所述的获得方法，其特征在于步骤b的1)中分离培养茭白中的菰黑粉菌具体为：a、将茭白茎部加无菌水磨碎；b、涂布至含羧苄青霉素和卡那霉素的YEPS培养基上培养4-6d。所述的获得方法，其特征在于步骤b的5)中筛选出在双季早熟茭白菰黑粉菌和双季晚熟茭白菰黑粉菌的差异SNP位点具体为：a、将所有SNP数据标记为A、B、C三类，代表早熟、中熟、晚熟三个特性；b、计算机自动识别A、B、C三类所有的SNP并归类；输出格式为Genotyping*simple-A/B/C.txt.；数据内容为SNP_sitea/b,a代表具有该SNP的个数，b代表一类的总个数；c、将数据复制至Excel工作表，使用筛选功能，选取只在A类中为1，C类中为0的SNP。所述的获得方法，其特征在于步骤b的6)中选取48个采集自不同地区的双季茭白分离菰黑粉菌对筛选得到的SNP位点进行验证具体包括：a、将48个采集自不同地区的双季茭白进行研磨分离；b、提取全部菰黑粉菌基因组DNA；c、针对获得的SNP数据设计AS-PCR引物；d、选取典型早晚熟特性的双季茭白菰黑粉菌DNA进行AS-PCR验证，验证获得16个具有多态性的SNP位点；针对这16个SNP位点设计HRM检测扩增引物；e、将48个双季茭白菰黑粉菌DNA用16对HRM引物扩增，PCR产物用于HRM检测；f、用不同颜色的曲线标记双季茭早晚熟特性。本专利技术具有以下有益效果：1)本专利技术以47个具有早晚熟特性的双季茭白的基因组重测序数据为基础，扫描得到SNP数据，并且通过有效手段筛选得到早晚熟相关联位点。结合48种不同地区不同熟性的双季茭白菰黑粉菌为对象的鉴定结果，筛选出早晚熟相关的分子标记。2)研究周期短，以各个地区茭白品种为材料，可以排除环境因子对双季茭白熟性的干扰。3)SNP标记基于基因组重测序数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鉴定双季茭白早晚熟特性的分子标记，其特征在于包括分子标记UeS1、UeS2、UeS3、UeS4、UeS5、UeS6、UeS7和UeS8，所述分子标记UeS1的正向引物UeSNP1‑F核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，反向引物UeSNP1‑R核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示；所述分子标记UeS2的正向引物UeSNP2‑F核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示，反向引物UeSNP2‑R核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示；所述分子标记UeS3的正向引物UeSNP3‑F核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示，反向引物UeSNP3‑R核苷酸序列如SEQ ID NO.6所示；所述分子标记UeS4的正向引物UeSNP4‑F核苷酸序列如SEQ ID NO.7所示，反向引物UeSNP4‑R核苷酸序列如SEQ ID NO.8所示；所述分子标记UeS5的正向引物UeSNP5‑F核苷酸序列如SEQ ID NO.9所示，反向引物UeSNP5‑R核苷酸序列如SEQ ID NO.10所示；所述分子标记UeS6的正向引物UeSNP6‑F核苷酸序列如SEQ ID NO.11所示，反向引物UeSNP6‑R核苷酸序列如SEQ ID NO.12所示；所述分子标记UeS7的正向引物UeSNP7‑F核苷酸序列如SEQ ID NO.13所示，反向引物UeSNP7‑R核苷酸序列如SEQ ID NO.14所示；所述分子标记UeS8的正向引物UeSNP8‑F核苷酸序列如SEQ ID NO.15所示，反向引物UeSNP8‑R核苷酸序列如SEQ ID NO.16所示。...

【技术特征摘要】
1.一种鉴定双季茭白早晚熟特性的分子标记，其特征在于包括分子标记UeS1、UeS2、UeS3、UeS4、UeS5、UeS6、UeS7和UeS8，所述分子标记UeS1的正向引物UeSNP1-F核苷酸序列如SEQIDNO.1所示，反向引物UeSNP1-R核苷酸序列如SEQIDNO.2所示；所述分子标记UeS2的正向引物UeSNP2-F核苷酸序列如SEQIDNO.3所示，反向引物UeSNP2-R核苷酸序列如SEQIDNO.4所示；所述分子标记UeS3的正向引物UeSNP3-F核苷酸序列如SEQIDNO.5所示，反向引物UeSNP3-R核苷酸序列如SEQIDNO.6所示；所述分子标记UeS4的正向引物UeSNP4-F核苷酸序列如SEQIDNO.7所示，反向引物UeSNP4-R核苷酸序列如SEQIDNO.8所示；所述分子标记UeS5的正向引物UeSNP5-F核苷酸序列如SEQIDNO.9所示，反向引物UeSNP5-R核苷酸序列如SEQIDNO.10所示；所述分子标记UeS6的正向引物UeSNP6-F核苷酸序列如SEQIDNO.11所示，反向引物UeSNP6-R核苷酸序列如SEQIDNO.12所示；所述分子标记UeS7的正向引物UeSNP7-F核苷酸序列如SEQIDNO.13所示，反向引物UeSNP7-R核苷酸序列如SEQIDNO.14所示；所述分子标记UeS8的正向引物UeSNP8-F核苷酸序列如SEQIDNO.15所示，反向引物UeSNP8-R核苷酸序列如SEQIDNO.16所示。2.如权利要求1所述的分子标记在茭白育种中的应用。3.如权利要求1所述的分子标记在茭白育种中鉴定双季茭白早晚熟特性中的应用。4.如权利要求1所述的分子标记的获得方法，其特征在于包括以下步骤：a、双季茭白早晚熟特性的鉴定：选取不同地区不同熟性的茭白品种并记录；b、群体分析1)分离培养茭白中的菰黑粉菌；2)CTAB法提取菰黑粉菌基因组DNA；3)将47个确定熟性双季茭白的菰黑粉菌基因组DNA进行基因组二代重测序；4)扫描得到所有SNP；5)筛选出在双季早熟茭白菰黑粉菌和双季晚熟茭白...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雅芬，叶子弘，葛鑫涛，夏文强，俞晓平，崔海峰，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33