本发明专利技术公开了一种基于转录因子基因ZmNAC89开发的与玉米耐盐碱相关的分子标记及其应用。本发明专利技术通过在不同的玉米自交系中分析受盐碱胁迫诱导表达的NAC转录因子基因ZmNAC89编码区及启动子的序列变异，与自交系的耐盐碱性进行关联分析，挖掘关联位点进而开发出了分子标记DNdCAPS253，其中含有SNP位点，盐碱敏感材料为T，不能被SacII限制性内切酶切开；耐盐碱材料则为C，能被SacII切为两个片段。进一步的，本发明专利技术还提出了所述的分子标记在玉米耐盐碱性分子标记辅助育种中的用途，该分子标记在盐碱敏感的自交系的鉴别中检测效率平均是85.65％，本发明专利技术的提出为筛选耐盐碱玉米材料提供了新的技术手段。
【技术实现步骤摘要】
基于转录因子基因ZmNAC89开发的与玉米耐盐碱相关的分子标记及其应用
本专利技术涉及一种与玉米耐盐碱相关的分子标记及其应用，特别涉及一种基于转录因子基因ZmNAC89开发的与玉米耐盐碱相关的分子标记及其在玉米种质资源耐盐碱性筛选的应用。本专利技术属于作物育种
技术介绍
盐碱胁迫是影响玉米生长发育的重要非生物逆境因子之一，严重影响产量。挖掘耐盐碱相关基因和优异种质资源，对于培育耐盐碱玉米品种至关重要。目前已发现的耐盐碱相关基因主要包括脯氨酸合成相关基因、甜菜碱合成相关基因、糖醇合成相关基因、保护酶相关基因、LEA基因以及转录因子等类型。其中转录因子基因处于信号响应的上游，受到广泛重视。NAC是参与植物响应盐胁迫调控的重要的转录因子之一，相关报道主要集中在拟南芥和水稻等模式植物中，其作用方式包括两种类型，一是正向调控，即提高植物的耐盐碱性，如拟南芥中的AtNAC019基因、水稻中的OsNAC063、OsNAC01基因等；另一种是负调控，即降低植物的耐盐碱性，如毛白杨中的PeNAC045基因、中间锦鸡儿中的CiNAC071基因、苹果中的MdNAC029基因等。下游作用的靶基因包括ZFHD1-TFs、AP2-TFs与ABA生物合成基因等功能基因。在玉米中盐碱胁迫相关的NAC转录因子相关报道不多。本专利技术专利技术人所在课题组前期克隆了受盐碱胁迫诱导表达的NAC转录因子基因ZmNAC89并进行了专利申请，申请号为201910913751.5，该基因全长2280bp，转录起始于5534bp，终止于3255bp，具有典型的加尾信号。包含两个内含子，三个外显子。将该基因的全长cDNA构建过表达载体转到拟南芥和玉米中，部分转基因后代株系在萌发期和苗期提高了对NaCl和Na2CO3的耐受能力。为进一步证实ZmNAC89基因的功能，有必要在不同的玉米自交系中分析其编码区及启动子的序列变异，与自交系的耐盐碱性进行关联分析，挖掘关联位点进而开发分子标记用于标记辅助选择，为分子育种提供材料和技术支持。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于转录因子基因ZmNAC89开发的与玉米耐盐碱相关的分子标记及其应用。为了达到上述目的，本专利技术采用了以下技术手段：一种基于转录因子基因ZmNAC89开发的与玉米耐盐碱相关的dCAPS分子标记，命名为DNdCAPS253，所述的分子标记是使用dCAPS引物对，以玉米基因组为模板通过PCR扩增后得到，其中含有SNP位点，盐碱敏感材料为T，不能被SacII限制性内切酶切开；耐盐碱材料则为C，能被SacII切为两个片段，所述的dCAPS引物对的序列如下所示：上游引物：5’CGAAGCAGGAGCCACCGTTGA3’；下游引物：5’CACCTCGACCGCGACGGACCTTCTC3’。进一步的，本专利技术还提出了一种基于SNP位点开发与玉米耐盐碱相关的dCAPS分子标记的方法，以含有ZmNAC89基因编码区SNP位点的核苷酸序列为基础序列，设计dCAPS引物对，以玉米总DNA为模板进行PCR扩增，使SNP位点有效的转化为dCAPS标记；所述的dCAPS引物对的序列如下所示：上游引物：5’CGAAGCAGGAGCCACCGTTGA3’；下游引物：5’CACCTCGACCGCGACGGACCTTCTC3’。获得所述的基于转录因子基因ZmNAC89开发的与玉米耐盐碱相关的dCAPS分子标记的引物对也在本专利技术的保护范围之内，所述的引物对序列如下所示：上游引物：5’CGAAGCAGGAGCCACCGTTGA3’；下游引物：5’CACCTCGACCGCGACGGACCTTCTC3’。更进一步的，本专利技术还提出了所述的基于转录因子基因ZmNAC89开发的与玉米耐盐碱相关的dCAPS分子标记在玉米耐盐碱性分子标记辅助育种中的用途。以及所述的引物对在玉米耐盐碱性分子标记辅助育种中的用途。相较于现有技术，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过在不同的玉米自交系中分析受盐碱胁迫诱导表达的NAC转录因子基因ZmNAC89编码区及启动子的序列变异，与自交系的耐盐碱性进行关联分析，挖掘关联位点进而开发出了分子标记DNdCAPS253用于标记辅助选择，在盐碱敏感的自交系的鉴别中检测效率平均是85.65％，本专利技术的提出为筛选耐盐碱玉米材料提供了新的技术手段。附图说明图1为标记DNdCAPS253的基因型检测；其中：1-3为酶切前PCR片段；4-6为酶切后的片段；图2为标记DNdCAPS767的基因型检测；其中：1-3为酶切前PCR片段；4-6为酶切后的片段。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步描述本专利技术，本专利技术的优点和特点将会随具体实施例的描述而更为清楚。但实施例仅是范例性的，并不对本专利技术的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本专利技术的精神和范围下可以对本专利技术技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本专利技术的保护范围内。实施例1.玉米转录因子基因ZmNAC89的序列变异分析依据MaizeGDB数据库(https://www.maizegdb.org/)提供玉米B73基因组中的ZmNAC89基因序列，分段设计引物，从140份玉米自交系中扩增该基因序列和启动子序列。ZmNAC89基因引物为89-1F/R与89-2F/R，启动子引物89-p-F/R，其引物序列如表1。表1ZmNAC89基因序列及启动子序列克隆引物测序结果采用DNAMAN软件拼接成一条完整序列，并进行多序列的比对，使用DnaSPv6.0软件对ZmNAC89基因序列进行分析，基于SNP位点的不同并将其划分成不同单体型，同时利用Tajima'sD、FuandLi'sD*与FuandLi'sF*等三种方法进行中性测验初步确定优异单体型。1.ZmNAC89基因单体型分析在参试玉米自交系的ZmNAC89基因编码区共检测到16个SNP位点，按照核苷酸的突变类型以及发生数目对多态性位点进行分型(表2)，snps可以分为6种类型包括碱基C/G突变、G/A突变、G/T突变、T/C突变、A/G突变和C/T突。利用DNASPV6.0软件分析共检测到20种单体型，多态性为0.74，主要的单体型有HAP1、HAP2以及HAP20，占供试材料的82.14％，其余单体型的份数较少，属于稀有变异。HAP1单体型的自交系有40份，主要以旱21、沈3336、获唐黄等耐盐碱敏感的材料为主；HAP2单体型包含21份自交系，以关17、31、鲁原133等中等耐盐碱的材料为主；HAP20单体型包含54份自交系，以沈118、丹3130等耐盐碱的材料为主。表2ZmNAC89基因SNP及单体型2.ZmNAC89基因编码区SNP变异分析利用DNAMAN软件对ZmNAC89基因编码区的进行翻译整理，发现16个SNP位点中共有6个S本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于转录因子基因ZmNAC89开发的与玉米耐盐碱相关的dCAPS分子标记，命名为DNdCAPS253，其特征在于所述的分子标记是使用dCAPS引物对，以玉米基因组为模板通过PCR扩增后得到，其中含有SNP位点，盐碱敏感材料为T，不能被SacII限制性内切酶切开；耐盐碱材料则为C，能被SacII切为两个片段，所述的dCAPS引物对的序列如下所示：/n上游引物：5’CGAAGCAGGAGCCACCGTTGA3’；/n下游引物：5’CACCTCGACCGCGACGGACCTTCTC3’。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于转录因子基因ZmNAC89开发的与玉米耐盐碱相关的dCAPS分子标记，命名为DNdCAPS253，其特征在于所述的分子标记是使用dCAPS引物对，以玉米基因组为模板通过PCR扩增后得到，其中含有SNP位点，盐碱敏感材料为T，不能被SacII限制性内切酶切开；耐盐碱材料则为C，能被SacII切为两个片段，所述的dCAPS引物对的序列如下所示：
上游引物：5’CGAAGCAGGAGCCACCGTTGA3’；
下游引物：5’CACCTCGACCGCGACGGACCTTCTC3’。
2.一种基于SNP位点开发与玉米耐盐碱相关的dCAPS分子标记的方法，其特征在于以含有ZmNAC89基因编码区SNP位点的核苷酸序列为基础序列，设计dCAPS引物对，以玉米总DNA为模板进行PCR扩增，使SNP位点有效的转化为dCAPS标...
【专利技术属性】
技术研发人员：邸宏，张林，李春翔，孙晓慧，周羽，封陈晨，王振华，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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