与水稻耐冷基因qSF12相连锁的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冷基因qSF12相连锁的分子标记及其在水稻耐冷性鉴定中的应用。本发明专利技术利用吉冷1号/密阳23重组自交系群体(RIL)，在水稻第12号染色体上成功定位到与水稻孕穗期耐冷性相关的基因位点qSF12，其耐冷有利等位基因来自耐冷亲本吉冷1号，与分子标记STS12b连锁，并基于分子标记STS12b提供了鉴定或辅助鉴定水稻孕穗期耐冷性的方法，可用于孕穗期耐冷水稻品种的鉴定及分子育种。

【技术实现步骤摘要】
与水稻耐冷基因qSF12相连锁的分子标记及其应用
本专利技术属于农业生物技术工程，具体涉及与水稻耐冷基因qSF12相连锁的分子标记及其应用。
技术介绍
水稻是起源于热带、亚热带地区的冷敏感作物，低温冷害导致水稻减产是世界范围内普遍存在的问题。在我国，低温冷害是东北高纬度稻作区和云贵高海拔稻作区频发的自然灾害之一，我国每年因低温冷害导致水稻减产30亿kg～50亿kg，平均每3～4年就会遭遇一次较大规模的低温冷害，严重影响水稻生产，危及粮食安全。低温冷害在水稻各个生育时期均有发生，其中孕穗期是对低温最敏感的时期，孕穗期遭遇低温，会引起花粉败育，结实率降低，严重时颗粒无收。因此，孕穗期冷害所造成的产量损失通常最为严重。随着人们对稻米需求的日益增长，在高纬度、高海拔地区种植水稻日渐增多，而孕穗期低温冷害是其稻作生产中的主要限制因子之一，因此，筛选和培育出耐冷、高产的水稻新品种是克服水稻低温冷害最有效的途径，对高纬度、高海拔稻区水稻的育种与生产发展具有重要意义。传统育种方法费时、费力、表型鉴定困难、育种效率低，由于耐冷性是复杂的数量性状，耐冷反应涉及多个基因，且基因与环境间存在明显的互作效应，耐冷基因聚合更为困难。随着分子生物学的发展，利用耐冷基因及与其紧密连锁的分子标记，开展分子标记辅助选择育种可以有效地解决这一问题。该技术可在早世代进行准确、稳定的选择，从而加速育种进程，提高育种效率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是如何快速、准确的鉴定水稻耐冷性。为了解决该技术问题，本专利技术利用吉冷1号/密阳23重组自交系群体(RIL)，在水稻第12号染色体上成功定位到与水稻耐冷性相关的基因位点qSF12，其耐冷有利等位基因来自耐冷亲本吉冷1号，与分子标记STS12b连锁。本专利技术的基于PCR的实用经济型分子标记STS12b可用于耐冷水稻品种的鉴定及分子育种。为了解决上述技术问题，本专利技术首先提供了鉴定或辅助鉴定水稻耐冷性的引物对。本专利技术提供的引物对由引物甲和引物乙组成；所述引物甲为如下(a1)或(a2)：(a1)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取代和/或缺失和/或添加且与序列1具有相同功能的单链DNA分子；所述引物乙为如下(a3)或(a4)：(a3)序列2所示的单链DNA分子；(a4)将序列2经过一个或几个核苷酸的取代和/或缺失和/或添加且与序列2具有相同功能的单链DNA分子。上述引物对中，所述引物甲和所述引物乙的摩尔比为1:1。为了解决上述技术问题，本专利技术又提供了上述引物对的新用途。本专利技术提供了上述引物对在鉴定或辅助鉴定水稻耐冷性中的应用。本专利技术还提供了上述引物对在制备鉴定或辅助鉴定水稻耐冷性的产品中的应用。本专利技术还提供了上述引物对在选育耐冷性强的水稻品种中的应用。本专利技术还提供了上述引物对在制备选育耐冷性强的水稻品种的产品中的应用。本专利技术还提供了上述引物对在水稻育种中的应用。本专利技术还提供了上述引物对在制备水稻育种的产品中的应用。所述育种的目的为培育耐冷水稻品种。为了解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种鉴定或辅助鉴定水稻耐冷性的方法。本专利技术提供的鉴定或辅助鉴定水稻耐冷性的方法包括如下步骤：以待测水稻的基因组DNA为模板，采用上述引物对进行PCR扩增，得到PCR产物；根据所述PCR产物大小鉴定待测水稻的耐冷性：若PCR产物大小为163bp，则待测水稻为或候选为耐冷性强的水稻品种；若PCR产物大小为187bp，则待测水稻为或候选为耐冷性中的水稻品种或耐冷性弱的水稻品种。为了解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种选育耐冷性强的水稻品种的方法。本专利技术提供的选育耐冷性强的水稻品种的方法包括如下步骤：以待测水稻的基因组DNA为模板，采用上述引物对进行PCR扩增，得到PCR产物；选择PCR产物大小为163bp的待测水稻进行育种。上述方法中，所述PCR反应体系如下：10×PCRbuffer(含Mg2+)1.0μl、10mMdNTPMixture0.25μl、10pM/μl引物甲0.25μl、10pM/μl引物乙0.25μl、0.5U/μlTaqpolymerase0.25μl、40ng/μl基因组DNA1.0μl，ddH2O补足至10μl；所述PCR反应条件如下：94℃预变性5min；94℃变性30s，55℃退火30s，72℃延伸40s，36个循环；72℃延伸10min。为了解决上述技术问题，本专利技术最后提供了一种产品。本专利技术提供的产品为如下(b1)-(b3)任一所述的产品：(b1)上述引物对；(b2)含有(b1)所述的引物对的PCR试剂；(b3)含有(b1)所述的引物对或(b2)所述的PCR试剂的试剂盒。上述产品中，所述PCR试剂还包括10×PCRbuffer(含Mg2+)、dNTPMixture和Taqpolymerase。上述产品在如下(c1)-(c3)任一种中的应用也属于本专利技术的保护范围：(c1)鉴定或辅助鉴定水稻耐冷性；(c2)选育耐冷性强的水稻品种；(c3)水稻育种。上述任一应用或方法或产品中，所述耐冷性强的水稻品种为耐冷级别小于5的水稻品种；所述耐冷性中的水稻品种为耐冷级别等于5的水稻品种；所述耐冷性弱的水稻品种为耐冷级别大于5的水稻品种。水稻耐冷级别的判定标准如下：若水稻品种的结实率大于等于80％，则该水稻的耐冷级别为1；若水稻品种的结实率大于等于60％且小于80％，则该水稻的耐冷级别为3；若水稻品种的结实率大于等于40％且小于60％，则该水稻的耐冷级别为5；若水稻品种的结实率大于等于10％且小于40％，则该水稻的耐冷级别为7；若水稻品种的结实率大于等于0％且小于10％，则该水稻的耐冷级别为9。上述任一应用或方法或产品中，所述耐冷性为孕穗期耐冷性。本专利技术与现有技术相比具有以下优点及效果：1、本专利技术获得的水稻孕穗期耐冷基因在不同的遗传背景下能够稳定表达，可靠性强。2、通过与孕穗期耐冷基因紧密连锁的分子标记的筛选，能够鉴定获得孕穗期耐冷性强的水稻品种。3、本专利技术的分子标记可用于水稻苗期基因型的鉴定和选择，获得携带孕穗期耐冷优异等位变异的个体，可克服常规育种方法所需时间周期长、表型鉴定困难等缺点，培育出强耐冷性水稻新品种。本专利技术以吉冷1号/密阳23重组自交系为研究群体，挖掘稳定表达的孕穗期耐冷基因位点及与其紧密连锁的分子标记，最终在水稻基因组第12号染色体17.97cM的位置上发现一个与孕穗期耐冷相关的基因位点qSF12以及与之紧密连锁的分子标记STS12b，为水稻分子标记辅助选择育种提供理论基础。附图说明图1为吉冷1号/密阳23群体亲本和后代部分单株在STS12b位点的电泳谱带图。P1和P2分别表示吉冷1号和密阳23；1-30表示从群体中随机选择的30个单株。图2为分子标记STS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.鉴定或辅助鉴定水稻耐冷性的引物对，其由引物甲和引物乙组成；/n所述引物甲为如下(a1)或(a2)：/n(a1)序列1所示的单链DNA分子；/n(a2)将序列1经过一个或几个核苷酸的取代和/或缺失和/或添加且与序列1具有相同功能的单链DNA分子；/n所述引物乙为如下(a3)或(a4)：/n(a3)序列2所示的单链DNA分子；/n(a4)将序列2经过一个或几个核苷酸的取代和/或缺失和/或添加且与序列2具有相同功能的单链DNA分子。/n

【技术特征摘要】
1.鉴定或辅助鉴定水稻耐冷性的引物对，其由引物甲和引物乙组成；
所述引物甲为如下(a1)或(a2)：
(a1)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取代和/或缺失和/或添加且与序列1具有相同功能的单链DNA分子；
所述引物乙为如下(a3)或(a4)：
(a3)序列2所示的单链DNA分子；
(a4)将序列2经过一个或几个核苷酸的取代和/或缺失和/或添加且与序列2具有相同功能的单链DNA分子。


2.如权利要求1所述的引物对，其特征在于：所述引物甲和所述引物乙的摩尔比为1:1。


3.权利要求1或2所述的引物对在鉴定或辅助鉴定水稻耐冷性中的应用；
或，权利要求1或2所述的引物对在制备鉴定或辅助鉴定水稻耐冷性的产品中的应用。


4.权利要求1或2所述的引物对在选育耐冷性强的水稻品种中的应用；
或，权利要求1或2所述的引物对在制备选育耐冷性强的水稻品种的产品中的应用。


5.权利要求1或2所述的引物对在水稻育种中的应用；
或，权利要求1或2所述的引物对在制备水稻育种的产品中的应用。


6.一种鉴定或辅助鉴定水稻耐冷性的方法，包括如下步骤：以...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔迪，韩龙植，马小定，唐江红，张立娜，韩冰，
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