本发明专利技术公开了与位于玉米种子耐储性相关主效QTL区段紧密连锁的分子标记及其应用；所述分子标记与位于玉米第7号染色体Bin7.05区域内玉米种子耐储性相关主效QTL区段cQTL‑7紧密连锁，该分子标记选自umc1671和phi328175。本发明专利技术通过定位玉米种子耐储性的1个主效QTL区段，该区段包含3个QTL qRGP‑7、qRGE‑7和qRGI‑7，分别影响相对发芽率、相对发芽势和相对发芽指数，发现了与玉米种子耐储性紧密连锁的分子标记，通过连锁标记的应用试验证明，本发明专利技术所提供的分子标记可应用于提高玉米种子耐储能力的分子辅助育种。
Molecular markers closely linked to QTL segments related to storage tolerance of maize seeds and their application
The invention discloses a molecular marker closely linked with the main QTL segment related to the storage tolerance of corn seeds and its application; the molecular marker is closely linked with the main QTL segment CQTL \u2011 7 related to the storage tolerance of corn seeds located in the bin7.05 region of chromosome 7 of corn, and the molecular marker is selected from umc1671 and phi328175. The invention locates a main QTL section of corn seed storage tolerance, which includes three QTLs qrgp-7, qrge-7 and qrgi-7, which respectively affect the relative germination rate, relative germination potential and relative germination index, and finds a molecular marker closely linked with corn seed storage tolerance. The application test of the chain marker proves that the molecular marker provided by the invention can be used to improve the storage tolerance of corn seed Molecular assisted breeding of storage tolerance of maize seeds.
【技术实现步骤摘要】
与位于玉米种子耐储性相关主效QTL区段紧密连锁的分子标记及其应用
本专利技术涉及玉米种子耐储性相关的分子标记，尤其涉及与位于玉米种子耐储性相关主效QTL区段cQTL-7紧密连锁的分子标记，本专利技术进一步涉及其所述分子标记在分子辅助育种中的应用，属于分子标记及其应用领域。
技术介绍
种子耐贮性即种子耐受贮藏的能力，不同品种由于遗传基础不同而表现出不尽相同的贮藏生理特征，综合表现在种子贮藏前和贮藏期间对环境的需求及适应能力上。种子活力是指种子的潜在发芽能力或者是种胚所具有的生命力，是衡量种子是否耐贮藏的重要特性之一。干燥条件下具有正常生理活性的种子在一段时间内能够保持活力，不同类型种子的活力保持时间也存在差异，随着贮藏时间的延长、贮存条件的不当以及内外环境的肋迫，种子劣变老化会不可避免地发生。老化导致的种子活力下降，多表现在萌发能力下降或者不萌发、幼苗生长缓慢或者停止生长、出现畸形苗、长成的幼苗存在根部和茎叶发育不良、成熟株生育能力下降等，这些都会导致其种用价值发生明显下降，给用种者造成严重的损失。大多数情况下温度和含水量越低，种子保有生活力的时间越长，通过控制种子贮藏的条件可以适当延缓其活力的下降，延长贮存时间。利用种子自身遗传因素，结合分子育种技术改良种子的耐贮性，选育出自身活力高、耐贮藏的新品种是解决问题的根本途径。玉米是中国第一大饲料、粮食及工业原料作物，年需种量约9亿公斤左右，实际年种子生产量约为10-11亿公斤，加上备荒种子和育种的种质资源，每年有大量生产用种需要贮藏，因此提高种子耐贮能力对于玉米遗传育种及农业生产具有重要价值。全国农业技术推广服务中心(https://www.natesc.org.cn)资料显示，2016年玉米种子有效库存量为8亿公斤左右，2017年新产种子10.58亿公斤，预计2018年需种量在11亿公斤左右，有7-8亿公斤种子需要进行贮藏。每年因贮藏的条件和种子的自身原因导致发芽率下降丧失种用价值的种子量达3-5亿斤，给种业和玉米生产造成严重损失。传统的低温、药剂、密闭、干燥等方式虽然可延长种子寿命，但效用有限，且存在贮藏成本高及药剂残留等问题，提高玉米自身耐贮性、选育耐贮玉米新品种是解决这一问题的关键。随着分子生物学的发展，研究者利用分子标记技术、组学测序技术、相关基因克隆与转化等方法，对种子耐贮性遗传机制的探究不断深入。祝煜中等(2018年)以甜玉米品种“东甜88”和“农甜99”为试材，用SRAP标记检测发现老化处理后种子遗传多样性降低，耐贮性好的种子遗传多样性降低的少。李春雷(2015年)以郑单958和先玉335种子为试材，利用MSAP分子标记技术从表观遗传学DNA甲基化的层面对玉米种子耐贮性进行了相关的研究，发现种子耐贮性与CG水平的DNA甲基化相关性较高。Li等(LiT，ZhangY，WangD，etal.RegulationofSeedVigorbyManipulationofRaffinoseFamilyOligosaccharidesinMaizeandArabidopsisthaliana[J].MolecularPlant，2017，10(12):1540.)对与种子活力相关的ZmGOLS2、ZmRS和AtSTS基因进行研究，发现同时过表达ZmGOLS2和ZmRS基因和单独过表达ZmGOLS2基因均提高了拟南芥种子活力，单独过表达ZmRS基因反而降低了拟南芥种子活力。玉米种子耐贮性的相关QTL定位也有报道，利用的群体材料包括暂时性分离群体F2、永久性分离群体RIL、回交群体以及单倍体群体，表型检测方法包括高温高湿老化法、热水浴老化法等，基因型检测方法包括SNP标记、SSR标记等。Cheng等(ChengX，GengG.QTLAnalysisofGrainStorageDurabilityforMaizeUnderControlledDeteriorationConditionsUsingSSRMarkers[J].农业科学与技术(英文版)，2012)将3个耐贮性相关QTL分别位于1、6和9染色体上，贡献率分别为8.1％、23.0％和10.1％；兰海等(兰海，李新海，王凤格，等.玉米种子休眠QTL定位[J].作物学报，2007，33(9):1474—1478)检测到贡献率为2.45％-26.09％的7个QTL，分别位于1、3、5和10号染色体上，其中位于第1染色体上的主效QTL贡献率达到26.09％；吕婷婷(吕婷婷.人工加速老化鉴定玉米种子耐储性方法比较及相关性状的QTL初步分析[D].哈尔滨：东北农业大学，2015)共检测到10个QTLs，分别位于1、2、5、7、8和10号染色体，表型贡献率范围在4.37％-24.35％间；Hund等(HundA，FracheboudY，SoldatiA，etal.QTLcontrollingrootandshoottraitsofmaizeseedlingsundercoldstress[J].TheoreticalandAppliedGenetics，2004，109(3):618-629)找到20个QTL，其中位于第5染色体与萌芽指数相关的主效QTL，贡献率为12％，与初生侧根长度相关的QTL贡献率为14％；刘海英(刘海英.玉米种子活力相关性状的QTL定位及遗传效应分析[D].河南农业大学，2012)检测到30个耐贮性相关QTL，分布于1、2、3、4、5、8、9和10号染色体上，贡献率在6.3％-12.6％之间；Liu等(2011年)共找到了发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数等4个相关性状的16个QTL个；韩赞平(2014年)检测到172个种子活力相关的QTLs，分布在除6号以外其他9条染色体上，解释性状遗传变异介于5.39％-12.11％之间；赵瑞芳(赵瑞芳.不同条件下玉米种子活力相关性状的QTL定位分析[D].河南农业大学，2012.)定位了与玉米种子活力相关的9个QTL，分布在1、4、5和10号染色体上，其中位于第10号染色体上的位点为主效位点；Wang等(2015年)检测到49个与种子活力及耐贮性相关的QTLs，其中qGP5在两个定位群体中均被检测出来[53]。宁洽(宁洽.基于SNP标记玉米种子活力相关性状研究及发芽势、发芽率QTL分析[D].吉林农业大学，2017)在标准发芽条件下，检测到4个与发芽势有关的QTL分别为qsgp2、qsgp1、qsgp3和qsgp4，分布于1、6和7号染色体上，解释表型变异率17.25％、16.04％、8.65％和10.86％，；在低温胁迫条件下检测到一个位于10号染色体与发芽势有关的qtlgp1，解释表型变异为6.67％，一个与发芽率有关的qtlgr1，位于第6染色体，解释表型变异7.75％。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供与玉米种子耐储性相关主效QTL区段紧密连锁的分子标记；本专利技术的目的之二是将所筛选得到的分子标记应用于玉米种子耐贮新品种的分子辅助育种。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术首先提供了一种用于玉米种子耐储性的分子标记，所述分子标记与位于玉米第7号染色体Bin7.05区域内玉米种子耐储性相关主效QTL区段cQTL-7紧密连锁；具体的，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于玉米种子耐储性的分子标记，其特征在于，所述分子标记与位于玉米第7号染色体Bin7.05区域内玉米种子耐储性相关主效QTL区段cQTL‑7紧密连锁。
【技术特征摘要】
1.一种用于玉米种子耐储性的分子标记，其特征在于，所述分子标记与位于玉米第7号染色体Bin7.05区域内玉米种子耐储性相关主效QTL区段cQTL-7紧密连锁。2.按照权利要求1所述的分子标记，其特征在于，所述分子标记选自umc1671和phi328175。3.用于扩增权利要求2所述分子标记的引物，其特征在于，用于扩增分子标记umc1671的引物的核苷酸序列为SEQIDNo:1和SEQIDNo:2所示；用于扩增分子标记phi328175的引物的核苷酸序列为SEQI...
【专利技术属性】
技术研发人员：邸宏，王振华，郭潇阳，周羽，张林，曾兴，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23
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