一种辅助选择水稻早抽穗基因的InDel分子标记及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种辅助选择水稻早抽穗基因的InDel分子标记及其应用，属于分子标记技术领域。本发明专利技术利用全基因组重测序BSA技术初步鉴定水稻抽穗期相关的候选区域，然后利用亲本全基因组重测序发展的InDel标记对该候选区域中的9311/CL33杂交构建的F

An indel marker for assisted selection of rice early heading gene and its application

【技术实现步骤摘要】
一种辅助选择水稻早抽穗基因的InDel分子标记及其应用
本专利技术属于分子标记
，尤其涉及一种辅助选择水稻早抽穗基因的InDel分子标记及其应用。
技术介绍
水稻抽穗期(生育期)是水稻重要的农艺性状之一，水稻抽穗期长短直接决定水稻品种的地域适应性和季节适应性，对水稻品种的高产、稳产起重要作用，是水稻育种的重要目标。选育早熟高产的水稻品种一直为水稻育种工作者所重视。水稻品种的抽穗期主要由其感光性、感温性和基本营养生长性决定；感光性对强感光的品种来说具有支配熟期的决定作用。而对同一地区具有相同光温反应的品种来说，抽穗期的长短主要决定于基本营养生长期的长短。感光性和基本营养生长性组合的多样性及强弱的不同，使得抽穗期呈现多种多样的变化；这一方面为不同生态型育种提供了丰富的资源，另一方面也使得抽穗期的遗传表现异常复杂。因此，深入了解水稻抽穗期基因/QTL的遗传规律，并对相关的抽穗期基因/QTL进行精细定位和克隆，对水稻生育期育种具有重要的指导和实践意义。抽穗期是一个复杂的遗传性状，其QTL的检测依赖于所用分离群体的遗传结构。常用的群体主要有F2/F3、BC1、DH和RIL等类型，这些群体的遗传背景较为复杂，对QTL定位存在一定影响。不同亲本组合检测到的抽穗期QTL不同，相同组合的分离群体在不同环境中检测到的影响抽穗期的QTL位点也不完全相同，难以准确估测不同染色体区段对抽穗期的影响。为了更精确的定位水稻抽穗期QTL以及对它们的效应进行分析，近年来，一些减少遗传背景干扰的次级作图群体，如近等基因系(IL)、染色体片段代换系(CSSLs)和单片段代换系(SSSLs)已经被相继建立，并广泛应用于水稻抽穗期QTL的精细定位。研究表明，由于在每个单片段代换系的基因组内都只有来自供体亲本的一个纯合染色体片段，而基因组的其余部分与受体亲本相同，因此所有单片段代换系与其受体亲本之间的差异以及单片段代换系之间所有可遗传的变异都只与代换片段相联系。籼稻品种9311(扬稻6号)是一个优良的杂交稻骨干亲本，利用其做父本已培育出了2个大面积推广的超级稻组合两优培九和Y两优1号，但在广西以及整个华南双季稻作区，由于其全生育期偏长，不太适宜晚造的生产种植，严重影响了其推广应用，制约了粮食的增产。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种辅助选择水稻早抽穗基因的InDel分子标记和用于扩增所述分子标记的引物，以及所述分子标记的应用。本专利技术通过对以广西普通野生稻为供体，籼稻9311为受体的染色体片段代换系文库进行抽穗期鉴定，发现其中一个染色体片段代换系的抽穗期比受体9311早15天左右。拟通过利用该染色体片段代换系与受体9311进行杂交，利用其F2分离群体将该早熟抽穗期QTL精细定位在1cM之内，并对其进行分子标记辅助选择培育适应华南双季稻区生态条件的早熟恢复系品种以及杂交组合，本专利技术对水稻生育期育种具有重要的指导和实践意义。为达上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：根据本专利技术的一方面，本专利技术提供了用于扩增一种水稻InDel分子标记的寡核苷酸引物对，上述引物对为SEQIDNo.1和下游引物SEQIDNo.2所示的核苷酸序列。本专利技术也请求保护其他用于扩增上述InDel分子标记的寡核苷酸引物对。根据本专利技术的一方面，本专利技术还涉及一种鉴定水稻植株早抽穗基因型的方法，包括如下步骤：(1)以水稻样品DNA为模板，使用SEQIDNo.1和SEQIDNo.2或者其他引物对扩增InDel分子标记；(2)鉴定所述水稻样品的抽穗期基因型。进一步的，所述步骤(1)中水稻样品DNA的提取和鉴定步骤为：(1)按照CTAB法提取各水稻样品的DNA；(2)利用琼脂糖凝胶电泳分析各个样品DNA的纯度和完整性；(3)检测样品DNA的纯度，要求OD260/280比值介于1.8～2.0之间；(4)检测样品DNA浓度，要求样品浓度>20ng/μL。进一步的，所述步骤(1)中扩增步骤为：20μL反应体系中包括0.1-0.2μM的上游引物、0.1-0.2μM的下游引物、200μMdNTP、1×PCR反应缓冲液、50～100ng的DNA模板、1UTaq酶；所用的反应程序为：94℃预变性5min，94℃1min、55℃1min、72℃1min循环35次，最后72℃延伸5min；所述1×PCR反应缓冲液包括50mMKCl、10mMTris-HClpH8.3、1.5mMMgCl2、0.01％明胶。进一步的，所述上游引物浓度为0.15μM、下游引物浓度为0.15μM。进一步的，所述PCR产物用聚丙烯酰胺变性凝胶电泳进行鉴定。进一步的，所述聚丙烯酰胺变性凝胶浓度为6％。进一步的，所述条带为178bp时说明水稻样品中含有早抽穗基因。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供的引物对可用于对水稻样品的分子标记检测，鉴定水稻植株的抽穗期基因型，加快培育适应华南双季稻区生态条件的早熟品种以及杂交水稻组合。附图说明图1为实施例1中染色体片段代换系CL33与受体亲本9311抽穗期鉴定图。图2为实施例1中9311/CL33F2分离群体的抽穗期分布图。图3为实施例1中30个极早抽穗单株混合池E1-30的SNP-index在染色体上的分布图。图4为实施例1中30个极晚抽穗单株混合池L1-30的SNP-index在染色体上的分布图。图5为实施例1中极早抽穗单株混合池E1-30与极晚抽穗单株混合池L1-30的△SNP-index在染色体上的分布图。图6为实施例2中变性聚丙烯酰胺凝胶电泳图。具体实施方式实施例11、染色体片段代换系抽穗期鉴定通过对113个以籼稻9311为遗传背景的染色体片段代换系进行抽穗期鉴定，发现一个代换系CL33明显比受体亲本9311早抽穗15-20天，如图1所示。2、CL33抽穗期基因遗传分析通过对9311/CL33F2的524个分离单株进行抽穗期调查，结果如图2所示，它们的变异范围为80-109天，早和晚抽穗分离比为127:394，符合1:3的分离比例，遗传分析表明：CL33的早抽穗受1对隐性基因控制，其中迟抽穗对早抽穗为显性。3、基于CL33、9311以及其后代混合池全基因重测序及BSA分析为了快速定位到基因和对候选基因进行分析，本研究采用对CL33(ZP1)和9311以及极端早抽穗(80-85天)和极端晚抽穗(105-109天)的单株群体(各30株)构建的混合池E1-30和L1-30进行基于全基因组重测序的混合分组分析法(BulkSegregantAnalysis,BSA)的性状定位和目标区候选基因注释。(1)基因组重测序深度分析参考籼稻基因组大小为427,004,890bp(参考基因组下载地址为：ftp://ftp.ensemblgenomes.org/pub/release-28/plants/fasta/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于扩增一种水稻InDel分子标记的寡核苷酸引物对，其特征在于，上述引物对为SEQ ID No.1和下游引物SEQ ID No.2所示的核苷酸序列。/n

【技术特征摘要】
1.用于扩增一种水稻InDel分子标记的寡核苷酸引物对，其特征在于，上述引物对为SEQIDNo.1和下游引物SEQIDNo.2所示的核苷酸序列。


2.与抽穗期基因共分离的InDel分子标记，其由权利要求1的引物对扩增。


3.用于扩增权利要求2所述分子标记的寡核苷酸引物对。


4.鉴定水稻植株抽穗期基因型的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)以所述水稻样品DNA为模板，用选自权利要求1或权利要求3中的至少一个引物对扩增InDel分子标记；
(2)鉴定所述水稻样品的抽穗期基因型。


5.如权利要求4中所述鉴定水稻植株抽穗期基因型的方法，其特征在于，所述步骤(1)中水稻样品DNA的提取和鉴定步骤为：(1)按照CTAB法提取各水稻样品的DNA；(2)利用琼脂糖凝胶电泳分析各个样品DNA的纯度和完整性；(3)检测样品DNA的纯度，要求OD260/280比值介于1.8～2.0之间；(4)检测样品DNA浓度，要求样品浓度>20ng/μL。


6.如权利要求4中所述鉴定水稻植株抽穗期基因型的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：张月雄，秦钢，黄大辉，韦敏益，梁海福，刘驰，马增凤，李振经，
申请(专利权)人：广西壮族自治区农业科学院，
类型：发明
国别省市：广西;45