基于KASP技术用于水稻整个生育期耐冷基因分型的引物组合及应用制造技术

本发明专利技术涉及基于KASP技术用于水稻整个生育期耐冷基因分型的引物组合及应用，所述水稻耐冷基因包括OsLTPL59、LTG1、qLTG3

【技术实现步骤摘要】
基于KASP技术用于水稻整个生育期耐冷基因分型的引物组合及应用


[0001]本专利技术涉及作物分子标记育种
，具体涉及基于KASP技术用于水稻整个生育期耐冷基因分型的引物组合及应用。

技术介绍

[0002]水稻是最重要的农作物之一，起源于热带和亚热带地区，对冷胁迫反应敏感。在高纬度、高海拔地区，冷胁迫严重制约了水稻的生长和生产。
[0003]在水稻整个生长发育时期都会受到低温胁迫，发芽时期的低温胁迫使水稻发芽率下降，进而影响成苗率；幼苗时期是水稻对低温最敏感的时期，期间的低温胁迫会导致幼苗直接死亡；孕穗期的低温胁迫则会使水稻花粉败育，进而直接导致产量下降。因此，提高水稻耐冷性不能仅仅提高水稻某一时期的耐冷性，而是需要考虑提高其整个生育期的耐冷性，包括水稻苗期、芽期、孕穗期的耐冷性。
[0004]水稻耐冷性是受多种遗传因素和环境共同调控的数量性状。近些年，已克隆了一些水稻耐冷性基因，但只有具有优异自然等位变异的耐冷基因可以直接用于水稻品种改良，即将耐冷等位基因直接导入至目标品种中便可提高其耐冷性。如COLD1(LOC_Os04g51180)、HAN1(LOC_Os11g29290)、bZIP73(LOC_Os09g29820)、OsLTPL59(LOC_Os10g36160)、LTG1(LOC_Os02g40860)、qPSR10(LOC_Os10g34840)和CTB4a(LOC_Os04g04330)，这些基因序列均存在广泛的自然变异。LTG3-1(LOC_Os03g01320)是植物特有的基因，该基因可以显著增强水稻芽期耐冷性，在自然界中存在一些变异位点，其中编码区第46-116位Indels：CTCCACTTCTTCACCTTCTCCGACGCGTGCGGCTGCCAGTGCGGCTCATGCCCTAGTCCCGGCGGAGGAGG/-变异直接导致基因功能差异；大部分籼稻缺失该区段，其低温发芽率相对于包含该区段的粳稻显著下降。COLD1(LOC_Os04g51180)编码区第1091位的碱基变异导致氨基酸的变化，依据该单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)可将核心种质材料COLD1分作两种单倍型，二者存在极显著的苗期耐冷性差异。HAN1启动子区ATG上游第1543位的碱基变异导致一个MYB转录因子结合元件的变化，该SNP可将核心种质材料HAN1分作两种单倍型，且二者在耐冷性表型上存在极显著的差异。bZIP73编码区第511位的碱基变异导致氨基酸的变化，依据该SNP可将核心种质材料bZIP73分作两种单倍型，二者存在极显著的苗期与孕穗期耐冷性差异。
[0005]随着人口的增长，对于粮食的需求也越来越高，水稻作为主要的粮食作物之一，保证其高产稳产至关重要。低温胁迫严重威胁着水稻的高产稳产，充分利用水稻耐冷等位基因提高水稻耐冷性至关重要。因此，利用导致基因功能变异的碱基位点开发标记，筛选野生稻中的有利等位变异，为培育水稻耐冷品种具有重要意义。然而，传统的连锁标记主要是基于与基因连锁的分子标记进行基因型鉴定，不能用来准确鉴定材料目标性状有利基因单倍型组合以及进行定向的改良育种，并且操作复杂、通量小、劳动力消耗量大。因此，开发水稻重要耐冷基因标记，利用基因功能标记辅助选择耐冷性较好的目标单株，可以大大提高选
择效率，加快育种进程。
[0006]KASP基因分型技术是一项独特的竞争型等位基因特异性PCR，可对各种基因组核酸样品进行SNPs和Indels(insertion deletion)高精度双等位基因分型。KASP技术操作简单，分析稳定、准确，并且成本较低。水稻基因组大小约400Mb，经探索发现20-50ng DNA为最适宜的模板用量，利用上述8个基因功能位点开发的分子标记，对野生稻资源及水稻种质进行有利等位基因的鉴别及不同基因有利单倍型组合筛选，进行特定有利基因的转移和聚合，提水稻耐冷性，可以极大地节省成本，增加选择的准确性和效率，提高育种效率。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种基于KASP技术的稳定、结果准确，可高通量用于水稻耐冷基因分型方法，本专利技术的另一目的在于提供准确对水稻品种耐冷基因分型的引物组合及应用。
[0008]本专利技术所述水稻耐冷基因包括LTG3-1(LOC_Os03g01320)、COLD1(LOC_Os04g51180)、HAN1(LOC_Os11g29290)、bZIP73(LOC_Os09g29820)、OsLTPL59(LOC_Os10g36160)、LTG1(LOC_Os02g40860)、qPSR10(LOC_Os10g34840)和CTB4a(LOC_Os04g04330)的基因功能标记。
[0009]基于本专利技术的上述技术方案，本专利技术提供一种用于水稻耐冷基因分型的分子标记组合，该组合含有8个分子标记，所述8个分子标记的信息如表1：
[0010]表1
[0011][0012][0013]基于KASP技术开发的用于检测上述功能性分子标记的引物，所述引物的信息见表2：
[0014]表2
[0015][0016][0017]其中，表2中FAM标签序列为gaaggtgaccaagttcatgct，HEX标签序列为gaaggtcggagtcaacggatt。上述引物序列分别对应于SEQ ID NO:1-24。
[0018]本专利技术的分子标记组合中，所述8个分子标记M1-M8分别通过8个特异性引物组依次扩增得到，所述特异性引物组含有2条上游引物，1条下游引物；所述8个特异性引物组含有的引物的核苷酸序列分别如SEQ ID NO.1-3，SEQ ID NO.4-6，SEQ ID NO.7-9，SEQ ID NO.10-12，SEQ ID NO.13-15，SEQ ID NO.16-18，SEQ ID NO.19-21，SEQ ID NO.22-24所示。
[0019]本专利技术提供一种引物组合，含有8个特异性引物组，所述8个特异性引物组中，每组含有2条上游引物，1条下游引物，称为上游引物1,上游引物2,下游引物；8个特异性引物组中含有引物的核苷酸序列分别如SEQ ID NO.1-3，SEQ ID NO.4-6，SEQ ID NO.7-9，SEQ ID NO.10-12，SEQ ID NO.13-15，SEQ ID NO.16-18，SEQ ID NO.19-21，SEQ ID NO.22-24所示。
[0020]本专利技术提供含有所述引物组合的检测试剂盒。
[0021]本专利技术提供了上述分子标记组合或引物组合或含有引物组合的检测试剂盒在水稻整个生育期耐冷基因分型中的应用。
[0022]本专利技术提供了上述分子标记组合或引物组合或含有引物组合的检测试剂盒在水稻整个生育期鉴定耐冷水稻品种、或在水稻耐冷基因有利等位基因鉴别、或水稻不同耐冷基因有利单倍型组合筛选中的应用。
[0023]本专利技术提供了上述分子标记组合或引物组合或含有引物组合的检测试本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于水稻整个生育期耐冷基因分型的分子标记组合，其特征在于，含有8个分子标记，所述8个分子标记的信息如下：2.根据权利要求2所述的分子标记组合，其特征在于，所述8个分子标记M1-M8分别通过8个特异性引物组依次扩增得到，所述特异性引物组含有2条上游引物，1条下游引物；所述8个特异性引物组含有的引物的核苷酸序列分别如SEQ ID NO.1-3，SEQ ID NO.4-6，SEQ ID NO.7-9，SEQ ID NO.10-12，SEQ ID NO.13-15，SEQ ID NO.16-18，SEQ ID NO.19-21，SEQ ID NO.22-24所示。3.一种引物组合，其特征在于，含有8个特异性引物组，所述8个特异性引物组中，每组含有2条上游引物，1条下游引物，称为上游引物1，上游引物2，下游引物；8个特异性引物组中含有引物的核苷酸序列分别如SEQ ID NO.1-3，SEQ ID NO.4-6，SEQ ID NO.7-9，SEQ ID NO.10-12，SEQ ID NO.13-15，SEQ ID NO.16-18，SEQ ID NO.19-21，SEQ ID NO.22-24所示。4.含有权利要求3所述引物组合的检测试剂盒。5.根据权利要求1-2任一所述的分子标记组合或权利要求3所述的引物组合或权利要
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【专利技术属性】
技术研发人员：王记林，王电文，陈红萍，田春杰，邓伟，陈大洲，
申请(专利权)人：中国科学院东北地理与农业生态研究所，
类型：发明
国别省市：