一种小麦延绿性状主效QTL位点及紧密连锁的KASP引物和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种小麦延绿性状主效QTL位点及紧密连锁的KASP引物和应用，该主效QTL位点QSg.sau‑2B.1和QSg.sau‑6A.2分别位于小麦的2B和6A染色体上；其中，QSg.sau‑2B.1在中国春参考基因组上的物理位置为58.83‑65.47Mb之间；QSg.sau‑6A.2在中国春参考基因组上的物理位置为77.78‑82.96Mb之间。本发明专利技术首次公开了位于小麦2B和6A染色体上的两个控制延绿性状的主效QTL，这两个QTL控制的延绿性状对于小麦的高产育种具有很高的价值，为进一步克隆延绿基因及为小麦高产育种奠定基础，同时也为利用开发的KASP分子标记进行分子标记辅助育种提供方法。

【技术实现步骤摘要】
一种小麦延绿性状主效QTL位点及紧密连锁的KASP引物和应用
本专利技术涉及一种小麦延绿性状主效QTL位点，具体涉及一种小麦延绿性状主效QTL位点及紧密连锁的KASP引物和应用。
技术介绍
在当今世界，由于受到诸多因素的影响，如耕地面积减少、人口增长、气候变化，导致粮食产量仍然还不能满足人们的需求，提高作物的产量仍然是众多育种学家研究的热点方向。根据预测，全球24％-39％主要作物地区的产量将是停滞不前或者下降，尤其是在非生物压力是主要制约因素的地区。另外由于石油资源的紧张爆发的能源危机，利用粮食生产酒精等能源也已经成为解决能源不足的重要途径，这进一步增加了粮食供应的压力。因此如何实现农作物的进一步增产成为了摆在众多育种学家面前的现实问题，亟待解决。普通小麦不仅是世界三大主粮作物之一，也是我国第二大粮食作物，其产量与国家粮食安全息息相关。自上世纪五十年代初，许多矮秆基因在水稻和小麦中相继被发现并利用其进行遗传育种的改良，从而使得农作物的产量得到了显著性的提高。矮秆作物除了具有抗倒伏的特点以外，最重要的是将有机物更多的分配到籽粒中，通过提高农作物的收获指数从而达到提高产量的目的。在过去几十年里，中国主要禾谷类作物的收获指数都得到了明显的提高，但是上升空间十分有限，未来增加作物经济产量还得依靠增加生物产量。绿色植物叶片通过捕获光能，进行光合作用，把二氧化碳和水同化为有机物，因此，植物的光合作用与和生物产量是密切相关的。研究表明，光合效率的提高可以有效增加作物的生物量。小麦品种川农18是2003年由四川省品种审定委员会审定，具有分蘖能力强，成穗数高，千粒重高，产量高的特点，此外它还拥有延绿性状(谭飞泉,张怀琼,任正隆.“协调型”小麦新品种的产量潜力及其构成的研究[J].四川农业大学学报,2003(03):189-192)。延绿性状指的是在作物开花后有效延缓叶片衰老，叶片保持绿色，增强籽粒灌浆速度和延长光合作用时间，在国际上这种性状翻译为StayGreen。目前，国际上对延绿性状的研究主要分为两大类：即功能性延绿和修饰性延绿。前者是在叶片保持绿色的同时能进行光合作用，产生有机物，后者则与之相反，仅仅叶片保持绿色而不进行光合作用。在对小麦的研究中曾发现，叶片延缓衰老仅仅两天，便可以增加11％的碳固定量。因此只有功能性延绿才对作物的高产育种具有重要意义。本课题组经过多年培育的延绿品种川农18经过测定，属于功能性延绿品种，产量潜力高，增产幅度大(ChenJB,LiangY,HuXY,WangXX,ZhangHQ,RenZL,LuoPG.Physiologicalcharacterizationof‘staygreen’wheatcultivarsduringgrainfillingstageunderfieldgrowingconditions.ActaPhysiologiaePlantarum,2010,32:875-882)。利用分子标记辅助育种的方法可以很好的克服传统育种方法育种周期长，育种成本高且效率低下的缺点，它允许目标性状在早期世代中进行选择，缩短育种进程，方便、快捷、准确且灵活。随着测序技术的不断发展，作为植物中广泛存在的单核苷酸多态性(SNP，SingleNucleotidePolymorphisms)分子标记也越来越多的被发现并被广泛运用于作物各种性状的遗传研究，包括目前常见的SNP基因芯片如：如9K、90K、15K、660K、55K、820K、35K和50KSNP基因芯片(SunC,DongZ,ZhaoL,etal.TheWheat660KSNParraydemonstratesgreatpotentialformarker-assistedselectioninpolyploidwheat[J].PlantBiotechnologyJournal,2020,18(6))。作为国内外主流的SNP基因分型方法之一的竞争性等位基因特异性PCR(KompetitiveAllele-SpecificPCR，KASP)技术根据引物末端碱基的特异匹配来对SNP位点进行精准的双等位基因判定。该技术相对于Taqman方法，成本降低，灵活快捷，准确性高，在大规模标记检测工作中具有明显的优势。因此，基于KASP技术，开发与川农18延绿性状基因紧密连锁的KASP分子标记，不仅对于小麦超高产育种具有重要意义，同时对研究作物抗衰老的生理特性奠定理论基础。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种小麦延绿性状主效QTL位点及紧密连锁的KASP引物和应用，该主效QTL位点QSg.sau-2B.1和QSg.sau-6A.2控制的延绿性状对于小麦的高产育种具有很高的价值。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种小麦延绿性状主效QTL位点QSg.sau-2B.1和QSg.sau-6A.2，该主效QTL位点QSg.sau-2B.1和QSg.sau-6A.2分别位于小麦的2B和6A染色体上；其中，主效QTL位点QSg.sau-2B.1在中国春参考基因组IWGSCRefSeqv1.0上的物理位置为58.83-65.47Mb之间，其两侧的SNP分子标记为AX-110965907和AX-111729522；主效QTL位点QSg.sau-6A.2在中国春参考基因组IWGSCRefSeqv1.0上的物理位置为77.78-82.96Mb之间，其两侧的SNP分子标记为AX-110040743和AX-109444699。本专利技术的另一目的是提供针对SNP分子标记AX-111729522和AX-110040743的KASP引物，针对SNP分子标记AX-111729522的KASP引物，其正向引物1的核苷酸序列如SEQIDNO.3所示，其正向引物2的核苷酸序列如SEQIDNO.4所示，其反向引物的核苷酸序列如SEQIDNO.5所示；针对SNP分子标记AX-110040743的KASP引物，其正向引物1的核苷酸序列如SEQIDNO.6所示，其正向引物2的核苷酸序列如SEQIDNO.7所示，其反向引物的核苷酸序列如SEQIDNO.8所示；其中，针对SNP分子标记AX-111729522和AX-110040743的KASP引物中，正向引物1和正向引物2的5’端均连接有不同的荧光标签序列。优选地，所述正向引物1的5’端连接有F探针，F探针的核苷酸序列如SEQIDNO.9所示；所述正向引物2的5’端连接有H探针，H探针的核苷酸序列如SEQIDNO.10所示。本专利技术的另一目的是提供一种鉴定小麦延绿性状主效QTL位点QSg.sau-2B.1和QSg.sau-6A.2的试剂盒，该试剂盒中的引物为所述的KASP引物。本专利技术的另一目的是提供一种鉴定小麦延绿性状主效QTL位点QSg.sau-2B.1和QSg.sau-6A.2的方法，该方法包含：利用所述的KASP引物进行荧光定量PCR扩增，根据PCR扩增结果对待测小麦材料进行基因分型，为：若待测小麦材料出现针对SNP分子标记AX-111729522的KASP引物的正向引物1的荧光探针的荧光信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小麦延绿性状主效QTL位点QSg.sau-2B.1和QSg.sau-6A.2，其特征在于，该主效QTL位点QSg.sau-2B.1和QSg.sau-6A.2分别位于小麦的2B和6A染色体上；其中，主效QTL位点QSg.sau-2B.1在中国春参考基因组IWGSC RefSeq v1.0上的物理位置为58.83-65.47Mb之间，其两侧的SNP分子标记为AX-110965907和AX-111729522；主效QTL位点QSg.sau-6A.2在中国春参考基因组IWGSC RefSeq v1.0上的物理位置为77.78-82.96Mb之间，其两侧的SNP分子标记为AX-110040743和AX-109444699。/n

【技术特征摘要】
1.一种小麦延绿性状主效QTL位点QSg.sau-2B.1和QSg.sau-6A.2，其特征在于，该主效QTL位点QSg.sau-2B.1和QSg.sau-6A.2分别位于小麦的2B和6A染色体上；其中，主效QTL位点QSg.sau-2B.1在中国春参考基因组IWGSCRefSeqv1.0上的物理位置为58.83-65.47Mb之间，其两侧的SNP分子标记为AX-110965907和AX-111729522；主效QTL位点QSg.sau-6A.2在中国春参考基因组IWGSCRefSeqv1.0上的物理位置为77.78-82.96Mb之间，其两侧的SNP分子标记为AX-110040743和AX-109444699。


2.针对SNP分子标记AX-111729522和AX-110040743的KASP引物，其特征在于，针对SNP分子标记AX-111729522的KASP引物，其正向引物1的核苷酸序列如SEQIDNO.3所示，其正向引物2的核苷酸序列如SEQIDNO.4所示，其反向引物的核苷酸序列如SEQIDNO.5所示；
针对SNP分子标记AX-110040743的KASP引物，其正向引物1的核苷酸序列如SEQIDNO.6所示，其正向引物2的核苷酸序列如SEQIDNO.7所示，其反向引物的核苷酸序列如SEQIDNO.8所示；
其中，针对SNP分子标记AX-111729522和AX-110040743的KASP引物中，正向引物1和正向引物2的5’端均连接有不同的荧光标签序列。


3.根据权利要求2所述的KASP引物，其特征在于，所述正向引物1的5’端连接有F探针，F探针的核苷酸序列如SEQIDNO.9所示；所述正向引物2的5’端连接有H探针，H探针的核苷酸序列如SEQIDNO.10所示。


4.一种鉴定小麦延绿性状主效QTL位点QSg.sau-2B.1和QSg.sau-6A.2的试剂盒，其特征在于，该试剂盒中的引物为权利要求2或3所述的KASP引物。


5.一种鉴定小麦延绿性状主效QTL位点QSg.sau-2B.1和QSg.sau-6A.2的方法，其特征在于，该方法包含：
利用如权利要求2或3所述的KASP引物进行荧光定量PCR扩增，根据PCR扩增结果对待测小麦材料进行基因分型，为：
若待测小麦材料出现针对SNP分子标记AX-111729522的KASP引物的正向引物1的荧光探针的荧光信号，而不含有针对SNP分子标记AX-111729522的KASP引物正向引物2的荧光探针的荧光信号，则该待测小麦材料含有如权利要求1中所述的主效QTL位点QSg.sau-2B.1；
若待测小麦材料出现针对SNP分子标记AX-11172952...

【专利技术属性】
技术研发人员：任天恒，范涛，李治，谭飞泉，任正隆，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：四川;51