一种与小麦穗发芽抗性相关的SNP分子标记及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种与小麦穗发芽抗性相关的SNP分子标记及其应用，具体涉及遗传育种技术领域，SNP位点对应于参考基因组IWGSC RefSeq v1.0版本的小麦6B染色体677353376bp处的A/G碱基突变；根据SNP分子标记开发CAPS标记，所述CAPS标记被命名为6B

【技术实现步骤摘要】
一种与小麦穗发芽抗性相关的SNP分子标记及其应用


[0001]本专利技术属于小麦遗传育种
，具体涉及一种与小麦穗发芽抗性相关的SNP 分子标记及其应用。
技术背景
[0002]小麦在收获前遇到连阴雨天气容易发生籽粒在麦穗上发芽的现象，即收获前穗发芽 (Pre
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harvest Sprouting，PHS)。PHS不仅会降低小麦产量，而且导致品质劣化，甚至失去种用价值，给农业生产造成严重的经济损失(Xiao et al.2002)。如，受PHS影响的小麦胚乳中储藏物质(蛋白质、淀粉等)会发生降解，因此营养品质随之下降，种用价值也受到影响；同时，发生PHS的小麦籽粒中的α
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淀粉酶活性增高，导致面团黏性增强，面包弹性差不易被切开，馒头的颜色发暗，黏性增强，面条咬劲变差，口感变劣(Xiao et al.2002)。据报道，在澳大利亚的新南威尔士州北部和昆士兰州，夏季降雨造成的PHS灾害平均每年影响15％的谷物质量(Mares 1993)。在另一个重要的小麦出口国加拿大，种植了大约800万公顷的春小麦、200万公顷的硬粒小麦和40万公顷的冬小麦，每年都会在一定程度上发生PHS带来的品质下降和产量损失(Clarke et al.2005)。
[0003]种子休眠性是穗发芽抗性的主要遗传控制因素。因此，培育种子休眠性强的抗穗发芽小麦品种是收获季节多雨麦区应对穗发芽灾害的最经济、有效且安全的途径。利用分子标记辅助育种技术可以加快抗穗发芽小麦新品种的培育进程。挖掘种子休眠/抗穗发芽基因位点，并开发分子标记是开展分子标记辅助育种的重要前提。
[0004]研究表明，小麦种子休眠/抗穗发芽相关位点遍及小麦21条染色体；部分候选基因已被图位克隆或同源克隆，并开发了功能标记，为小麦穗发芽抗性的遗传改良提供了重要的基因资源和标记(Anderson et al.1993；Kato et al.2001；Osa et al.2003；Mori et al. 2005；Zhu et al.2019；Zuo et al.2019；Zhang et al.2014，2017；Yang et al.2007；Chang et al. 2010；Nakamura et al.2011；Liu et al.2013；Torada et al.2016；Wei et al.2019)。如，Liu 等(2008，2013)检测到3AS染色体存在一个主效位点QPhs.pseru
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3AS，随后通过图位克隆挖掘到候选基因TaMFT(TaPHS1)，利用RNA干扰介导基因沉默的手段证实TaMFT 对PHS抗性具有正向调控作用；Zhang等(2014，2017)采用比较基因组学方法克隆了水稻种子休眠基因OsSdr4的同源基因TaSdr基因，位于第2同源群，分别命名为 TaSdr
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A1、TaSdr
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B1和TaSdr
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D1；接着，基于TaSdr
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B1启动密码子上游
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11处和TaSdr
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A1 第643位碱基处的SNP分别开发成CAPS标记(cleaved amplifed polymorphism sequence marker，CAPS)Sdr2B和Sdr2A，并在连锁群体和自然群体中均验证了这2处SNP变异与种子休眠有关；Bailey等(1999)通过比较基因组学结合连锁图谱分析的方法将编码小麦转录因子VIVIPAROUS
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1的基因TaVp
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1定位在第3同源群的长臂上。此外，属于ABA诱导的小麦质膜19基因家族的TaPM19
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A1和TaPM19
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A1(Barrero et al.2015)、编码丝裂原激活蛋白激酶3的候选基因TaMKK3
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A(Barrero et al.2015)和编码丙氨酸转氨酶的基因TaQsd1(Wei et al.2019)也被鉴定出与穗发芽抗性和种子休眠有关。Jing 等(2021)同样也证实了Myb10
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D
转录因子同时调控小麦籽粒颜色与种子休眠，并为白粒抗穗发芽小麦品种的选育提供了新思路。
[0005]虽然部分种子休眠/PHS抗性基因被克隆，但PHS抗性是复杂的多基因控制的数量性状，其遗传调控机制目前仍不清楚，不利于小麦抗穗发芽分子遗传改良。此外，小麦基因组庞大而复杂，不同遗传背景材料，其抗性遗传机制也存在较大差异。因此，从不同种质资源中鉴定更多的抗PHS基因位点，开发分子标记，有助于加快抗穗发芽分子设计育种的进程。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对一个控制PHS抗性的新主效位点Qphs.ahau
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6B的候选基因 6B
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4099，开发易于大规模批量检测的CAPS标记，用于小麦抗PHS分子标记辅助育种。
[0007]技术方案如下：
[0008]本专利技术提供了一种与小麦穗发芽抗性相关的SNP分子标记，其特征在于，所述SNP 分别标记对应于参考基因组IWGSC RefSeq v1.0版本的小麦6B染色体677353376bp处的A/G碱基突变。
[0009]本专利技术还提供一种利用上述的SNP分子标记开发的用于鉴定小麦抗穗发芽品种的 CAPS标记，所述CAPS标记被命名6B
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4099，所述6B
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4099的核苷酸序列如SEQ ID NO.1 或SEQ ID NO.2所示。
[0010]本专利技术还提供一种利用上述的CAPS标记鉴定小麦抗穗发芽品种的方法，具体步骤如下：
[0011]S1、根据权利要求2所述的序列SEQ ID NO.1和序列SEQ ID NO.2设计特异性引物对，根据权利要求2所述的序列SEQ ID NO.1和序列SEQ ID NO.2的差异挑选限制性内切酶，使得序列SEQ ID NO.1和序列SEQ ID NO.2被切割后获得不同切割结果；
[0012]S2、提取待检测的小麦基因组DNA；
[0013]S3、以步骤S1设计的特异性引物对对步骤S2提取的DNA进行PCR扩增，得到 PCR扩增产物；
[0014]S4、使用步骤S1挑选的限制性内切酶对步骤S3获得的PCR扩增产物进行酶切，并对酶切产物进行电泳检测，根据条带数判定小麦品种。
[0015]进一步，步骤S1中设计的特异性引物中的上游引物如SEQ ID NO.3所示核苷酸序列，下游引物如SEQ ID NO.4所示核苷酸序列。
[0016]进一步，步骤S3中使用的限制性内切酶为Hpy188I，若步骤S4中的酶切产物的电泳条带为一条则为感穗发芽品种，若为若干条则为抗穗发芽品种。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]本专利技术针对一个控制PHS抗性的新主效位点Qphs.ahau
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6B，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种与小麦穗发芽抗性相关的SNP分子标记，其特征在于，所述SNP分别标记对应于参考基因组IWGSC RefSeq v1.0版本的小麦6B染色体677353376bp处的A/G碱基突变。2.一种利用权利要求1所述的SNP分子标记开发的用于鉴定小麦穗发芽抗性的CAPS标记，其特征在于，所述CAPS标记被命名为6B
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4099，所述6B
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4099的核苷酸序列如SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示。3.一种利用权利要求2所述的CAPS标记鉴定小麦抗穗发芽品种的方法，其特征在于，具体步骤如下：S1、根据权利要求2所述的序列SEQ ID NO.1和序列SEQ ID NO.2设计特异性引物对，根据权利要求2所述的序列SEQ ID NO.1和序列SEQ ID NO.2的差异挑选限制性内切酶，使得...

【专利技术属性】
技术研发人员：严胜男，曹佳佳，常成，张海萍，卢杰，马传喜，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：