水稻感光基因的Hd1-Indel分子标记及其应用制造技术

水稻感光基因的Hd1

【技术实现步骤摘要】
水稻感光基因的Hd1
‑
Indel分子标记及其应用


[0001]本专利技术涉及生物分子育种
，尤其指一种水稻感光基因的Hd1
‑
Indel分子标记及其应用。

技术介绍

[0002]水稻是世界上的三大粮食作物之一，超过一半的世界人口以水稻为食。抽穗期是水稻品种地区与季节适应性的决定性因素。水稻抽穗期主要由感光性、感温性和基本营养生长性三个因素决定。水稻属于短日照作物，在短日照下抽穗期缩短，长日照下抽穗期延长，这种抽穗期受日照长度调控的特征即为感光性。在决定抽穗期的三个因素中，感光性的作用最大，基本营养生长性次之，感温性最小。
[0003]Hd1是与水稻抽穗期相关的基因。在短日照下的Hd1表达在白天很低，低表达时的Hd1的功能为上调成花素表达，促迸抽穗；在长日照下，Hd1的表达趋向于在白天结束前增加到一定闽值，高表达的Hd1蛋白接收到由光受体传递的光信号，其功能发生改变，转化为抑制成花素的表达，进而抑制抽穗。
[0004]传统杂交育种过程中，将优良基因导入受体品种的过程中，往往容易产生连锁累赘引入不良基因，增加育种风险。如抗稻瘟病基因Pigm的供体亲本谷梅4号的Pigm与感光基因Hd1连锁，在杂交转育过程中，Pigm导入受体品种过程中，会将Hd1也导入到受体品种中，使杂交后代出现感光性，导致抽穗期延迟甚至不抽穗，严重影响水稻稻瘟病抗性育种的改良。因此，在杂交育种过程中，确定水稻是否具有感光性，是加快水稻新品种选育进度的一个重要问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种水稻感光基因的Hd1
‑
Indel分子标记及其应用，本专利技术通过检测与水稻感光性相关基因Hd1的功能分子标记，可以确定水稻是否具有感光性，从而加快水稻新品种的选育进度。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种水稻感光基因的Hd1
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Indel分子标记，根据水稻的Hd1基因设计Hd1的功能性分子标记Hd1
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indel。
[0007]本专利技术还提供了一种如前述Hd1
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Indel分子标记在水稻育种中的应用。
[0008]具体而言，将前述Hd1
‑
Indel分子标记用于鉴定水稻是否具有感光性，包括以下步骤：
[0009]步骤S1，提取待测水稻的基因组DNA；
[0010]步骤S2，用下表中的一对引物对步骤S1中提取的水稻基因组DNA进行PCR扩增；
[0011][0012]步骤S3，根据PCR扩增产物的大小来鉴定水稻是否具有感光性，PCR扩增产物长度为79bp的水稻具有非感光性，而扩增产物长度为83bp的水稻具有感光性。
[0013]进一步地，在步骤S2中，PCR扩增的体系以20μl计为：2μl 10
×
PCR buffer，0.5μl dNTP，0.5μl 10mM引物Hd1
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Indel
‑
F，0.5μl 10mM引物Hd1
‑
Indel
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R，0.2μl DNA聚合酶，20ng基因组DNA，ddH2O补足至20μl。
[0014]再进一步地，在步骤S2中，PCR扩增的程序为：94℃预变性5min，94℃变性30s，55℃退火30s，72℃延伸30s，运行30个循环，最后16℃保温。
[0015]作为本专利技术的另一面，一种如前述Hd1
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Indel分子标记方法在水稻育种中的应用，在于培育非感光性的水稻品种，利用前述Hd1
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Indel分子标记扩增水稻基因组DNA，选择PCR扩增长度为79bp的水稻作为亲本进行育种。
[0016]本专利技术所涉水稻感光基因的Hd1
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Indel分子标记及其应用，主要是利用Hd1
‑
Indel分子标记对水稻亲本或杂交后代的基因组DNA进行PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳检测，对检测到PCR扩增产物大小为83bp的水稻确定为具有感光性，而PCR扩增产物大小为79bp的水稻具有非感光性。在本专利技术中，Hd1
‑
Indel分子标记可以快速、准确选择目的基因，减轻连锁累赘，恢复轮回亲本基因组背景，将它应用在水稻育种中，可以有效快速的鉴定水稻是否具有感光性，方便工作人员将感光性水稻品种筛除，从而加快水稻新品种的选育进度。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例2中利用Hd1
‑
indel分子标记检测隆科638S与谷梅4号杂交后代的电泳图；图中，M:DNA marker；1
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32为隆科638S与谷梅4号杂交后代随机选取的32个单株。
具体实施方式
[0018]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本专利技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本专利技术的限定。
[0019]鉴于分子标记辅助选择具有快速而准确地选择目的基因，有效地减轻连锁累赘，快速地恢复轮回亲本基因组背景等优点，本专利技术提供了一种与水稻感光性相关的分子标记，即Hd1
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Indel分子标记，该Hd1
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Indel分子标记可应用在水稻育种中，用于有效快速的鉴定水稻是否具有感光性，方便工作人员将感光性水稻品种筛除，从而加快水稻新品种的选育进度。
[0020]实施例1
[0021]水稻感光基因的Hd1
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Indel分子标记；
[0022]为了将抗稻瘟病品种谷梅4号中的稻瘟病抗性基因Pigm导入感病品种隆科638S
中，将谷梅4号作为供体品种与隆科638S杂交，具体为，将带有Pigm的谷梅4号作为父本，隆科638S作为母本，配制杂种F1，构建了包含500份单株的F2分离群体。通过分子标记检测以及表型观察发现，与隆科638S相比，发现携带Pigm的单株都具有感光性，表现为抽穗延迟。通过序列分析发现谷梅4号Pigm的上游1048.866kb的位置，具有感光基因Hd1且与Pigm紧密连锁。
[0023]为了打破谷梅4号与隆科638S杂交后代中Pigm与Hd1的连锁关系，以隆科638S为轮回亲本增加回交次数，构建近等基因系群体。具体为，以隆科638S为母本，以带有Pigm的谷梅4号作为父本，配制杂种F1，再以F1为母本，隆科638S为父本进行回交，如此回交7代构建BC7F1，再自交构建约5000个分离单株的BC7F2。通过谷梅4号中Hd1基因设计Hd1的功能性分子标记Hd1
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indel，分子标记检测BC7F2携带Pigm单株中Hd1的PCR产物大小，来鉴定是否具有感光性。
[0024]实施例2
[0025]利用Hd1
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Indel分子标记鉴定水稻是否具有感光性；
[0026]提取隆科638S与谷梅4号杂交后代分离群体的叶片DNA，用SEQ ID NO.1和SEQ ID本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水稻感光基因的Hd1
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Indel分子标记，其特征在于：根据水稻的Hd1基因设计Hd1的功能性分子标记Hd1
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indel。2.根据权利要求1所述的Hd1
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Indel分子标记在水稻育种中的应用。3.根据权利要求2所述的Hd1
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Indel分子标记在水稻育种中的应用，用于鉴定水稻是否具有感光性，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，提取待测水稻的基因组DNA；步骤S2，选取引物Hd1
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Indel
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F、Hd1
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Indel
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R对步骤S1中提取的水稻基因组DNA进行PCR扩增，所述引物Hd1
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Indel
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F的碱基序列为SEQ ID NO.1，引物Hd1
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Indel
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R的碱基序列为SEQ ID NO.2；步骤S3，根据PCR扩增产物的大小来鉴定水稻是否具有感光性，PCR扩增产物长度为79bp的水稻具有非感光性，而扩增产物长度为83bp的水稻具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨远柱，周延彪，符星学，唐倩莹，赵新辉，唐晓丹，杨润秋，常兰，
申请(专利权)人：湖南亚华种业科学研究院湖南隆平高科种业科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：