小麦粒重基因TaCYP78A16的KASP标记开发及其应用制造技术

本发明专利技术公开了小麦粒重基因TaCYP78A16的KASP标记开发及其应用、鉴定或辅助鉴定小麦粒重的方法。该方法包括：检测待测小麦的基因型，根据待测小麦的基因型鉴定或辅助鉴定小麦粒重；所述基因型为小麦基因组中KASP_78A16位点的基因型；所述KASP_78A16位点是小麦基因组中的一个SNP位点，位于小麦第5A号染色体上SEQ ID No.4的第51位核苷酸，其核苷酸种类为A或T。实验证明，该KASP_78A16位点AA基因型的小麦品种的粒重显著高于或候选高于KASP_78A16位点TT基因型的待测小麦品种，说明KASP_78A16位点是与小麦粒重相关的SNP分子标记。是与小麦粒重相关的SNP分子标记。

【技术实现步骤摘要】
小麦粒重基因TaCYP78A16的KASP标记开发及其应用


[0001]本专利技术涉及生物
，尤其是涉及小麦粒重基因TaCYP78A16的KASP标记开发及其应用。

技术介绍

[0002]小麦(Triticum aestivum)在全世界范围内广泛种植，也是我国三大主要粮食作物之一，经过加工可制作面包、馒头、饼干、面条等食物，发酵后可制成啤酒、酒精、白酒或生物燃料等(张英华，王志敏，周顺利，等.当前小麦研究的国际热点[J].科技导报，2014，32(13)：64
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69.)。提高小麦产量是满足人口增长和提升人民生活水平的重要条件，因此提高产量是育种家的首要育种目标，单位面积穗数、每穗粒数及千粒重是小麦产量的重要遗传因素(王婧姝.小麦与产量相关的农艺性状研究进展[J].农村经济与科技，2018，29(018)：23.)。上世纪60年代，矮杆基因的应用掀起了一场粮食绿色革命，通过增强小麦抗倒伏能力，大大提高了粮食产量。近年来，随着高密度分子标记和基因测序等分子生物学技术的发展，很多小麦产量相关基因及其功能得到解析(Gupta P K，Mir R R，Mohan A，et al.Wheat Genomics：Present Status and Future Prospects[J].International Journal of Plant Genomics，2008，2008(1687
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5370)：896451.)。千粒重基因主要位于1A、1B、第二同源群、3A、3D、4A、5A、5D、第六同源群和第七同源群，例如TaSus1
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7A，6
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SFT
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A2，TaGASR
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A1，TaTGW
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7A，TaMOC1
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7A，TaSAP1
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A1等基因(侯健.小麦蔗糖合酶基因TaSus1，TaSus2与千粒重的关联分析[D].2012.；Yue A，Li A，Mao X，et al.Identification and development of a functional marker from 6
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SFT
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A2 associated with grain weight in wheat[J].Molecular Breeding，2015，35(2)：63.；Ming
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Jian H，Hai
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Ping Z，Kai L，et al.Cloning and Characterization of TaTGW
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7A Gene Associated with Grain Weight in Wheat via SLAF
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seq
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BSA[J].Frontiers in Plant ence，2016，7(e0145970).)。
[0003]分子标记辅助选择技术(Marker
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assisted Selection，MAS)是现代分子生物学和传统遗传育种相结合的新型育种模式，可以利用分子标记在植物发育的任何时期从DNA水平对目标植株进行选择(Tanksley等，RFLP mapping in plant breeding：New tools for an old science.1989，Biotechnology，7：257
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263)，从而弥补传统育种中出现的诸多弊端，成为解决品种选育难这一问题的有效途径。其中，利用高通量分子检测平台进行分子标记辅助选择则是增加产量育种准确度与提高育种效率的有效手段。
[0004]单核苷酸多态性(Single
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nucleotide polymorphism，SNP)是指基因组核苷酸序列中由单个核苷酸水平上的变异而引起的基因组水平上的DNA序列多态性，主要包括单个碱基的缺失、插入、转换及颠换等(唐立群等，SNP分子标记的研究及其应用进展.2012，中国农学通报，28(12)：154
‑
158.)。基于SNP位点设计的标记即为在此基础上发展起来的第三代分子标记，该标记类型具有突变频率低，遗传稳定性高；位点丰富，分布广泛；检测快速，筛选规模化等特点。与第二代分子标记相比，基于SNP位点设计的KASP标记不需要根据DNA片段大小进行分型，能够摆脱传统凝胶电泳这种步骤相对繁琐，低通量，价格又较贵的检测方
法。因此，更加适用于现阶段飞速发展的高通量分子检测平台。
[0005]上述很多小麦产量相关基因的连锁标记虽然可以用于分子标记辅助选择，但多为SSR标记、InDel标记或酶切标记，检测效率低，同时还可能会产生气溶胶污染环境，并不适用于高通量的分子检测平台(胡明建.小麦粒重相关基因TaTGW6、TaTGW
‑
7A克隆及其功能标记开发[D].2016.；相吉山，穆培源，桑伟等小麦粒重基因TaCwi
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A1功能标记CWI22、CWI21的验证及应用[J].中国农业科学，2014，47(13)：2671
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2679.)。因此，开发适合于高通量分子检测平台的小麦产量KASP分子标记对于推广普及分子标记技术的应用、提高我国小麦的育种效率和育种水平具有重要意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了鉴定或辅助鉴定小麦粒重的方法，包括检测待测小麦的基因型，根据待测小麦的基因型鉴定或辅助鉴定小麦粒重；所述基因型为小麦基因组中KASP_78A16位点的基因型；所述KASP_78A16位点是小麦基因组中的一个SNP位点，位于小麦第5A号染色体上SEQ ID No.4的第51位核苷酸，其核苷酸种类为A或T，所述KASP_78A16位点的基因型为TT基因型的待测小麦的粒重低于或者候选低于所述KASP_78A16位点的基因型为AT基因型或者AA基因型的待测小麦；所述KASP_78A16位点的基因型为AT基因型的待测小麦与所述KASP_78A16位点的基因型为AA基因型的待测小麦在粒重上无显著差异；其中，所述TT基因型表示小麦基因组中所述KASP_78A16位点的核苷酸种类为T的纯合型；所述AA基因型表示小麦基因组中所述KASP_78A16位点的核苷酸种类为A的纯合型；所述AT基因型表示小麦基因组中所述KASP_78A16位点的核苷酸种类为A和T的杂合型。
[0007]上述方法在小麦育种中的应用也属于本专利技术的保护范围之内。
[0008]本专利技术还提供了检测所述KASP_78A16位点的多态性或基因型的物质的应用。所述应用为在鉴定或辅助鉴定小麦粒重中的应用、在制备鉴定或辅助鉴定小麦粒重产品中的应用或在小麦辅助育种或制备小麦辅助育种产品中的应用。
[0009]本专利技术又提供了小麦育种的方法，包括选择所述KASP_78A16位点的基因型为AA或AT的小麦作为亲本进行育种，所述A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.鉴定或辅助鉴定小麦粒重的方法，其特征在于：包括检测待测小麦的基因型，根据待测小麦的基因型鉴定或辅助鉴定小麦粒重；所述基因型为小麦基因组中KASP_78A16位点的基因型；所述KASP_78A16位点是小麦基因组中的一个SNP位点，位于小麦第5A号染色体上SEQ ID No.4的第51位核苷酸，其核苷酸种类为A或T，所述KASP_78A16位点的基因型为TT基因型的待测小麦的粒重低于或者候选低于所述KASP_78A16位点的基因型为AT基因型或者AA基因型的待测小麦的粒重；所述KASP_78A16位点的基因型为AT基因型的待测小麦与所述KASP_78A16位点的基因型为AA基因型的待测小麦在粒重上无显著差异；其中，所述TT基因型表示小麦基因组中所述KASP_78A16位点的核苷酸种类为T的纯合型；所述AA基因型表示小麦基因组中所述KASP_78A16位点的核苷酸种类为A的纯合型；所述AT基因型表示小麦基因组中所述KASP_78A16位点的核苷酸种类为A和T的杂合型。2.权利要求1所述的方法在小麦育种中的应用。3.检测权利要求1中所述KASP_78A16位点的多态性或基因型的物质在鉴定或辅助鉴定小麦粒重中的应用。4.检测权利要求1中所述KASP_78A16位点的多态性或基因型的物质在制备鉴定或辅助鉴定小麦粒重产品中的应用。5.检测权利要求1中所述KASP_78A16位点的多态性或基因型的物质在小麦辅助育种或制备小麦辅助育种产品中的应用。6.小麦育种的方法，其特征在于，包括选择权利要求1中所述KASP_78A16位点的基因型为AA或AT的小麦作为亲本进行育种，所述AA基因型表示小麦基因组中所述KASP_78A16位点的核苷酸种类为A的纯合...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕亮杰，李辉，陈希勇，赵爱菊，关中泼，刘玉平，
申请(专利权)人：河北省农林科学院粮油作物研究所，
类型：发明
国别省市：