一种水稻株高控制基因高效应变异的KASP功能标记组及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种水稻株高控制基因高效应变异的KASP功能标记组及应用，包括如下步骤：变异位点的发现及效应预测、检测变异的KASP功能标记开发，及基于功能标记组的基因型鉴定。本发明专利技术开发了能检测多个水稻株高控制基因的高效应变异的功能标记组，该发明专利技术对鉴定新矮杆等位基因，矮杆基因的分子标记辅助选择及新矮杆品种的培育有重要的应用价值。新矮杆品种的培育有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种水稻株高控制基因高效应变异的KASP功能标记组及应用


[0001]本专利技术涉及基因组学、分子遗传学、生物信息学和分子植物育种领域，具体地说，涉及一种水稻株高控制基因高效应变异的KASP功能标记组及应用。

技术介绍

[0002]我国是世界上最大的稻米生产国和消费国，水稻的安全生产是国家粮食安全及农业可持续发展的关键保障，株高是决定水稻产量潜力的重要农艺性状。半矮杆可以增强水稻品种的抗倒伏性增加收获指数，是高产稳产的关键，所以株高是一个最重要的育种选择的指标，对株高的选择一般通过田间肉眼选择或者测量株高的方法进行选择，但这种方法受环境影响比较大，选择的过程比较长，选择的过程中可能会选择到含有杂合位点的矮杆基因，下一代会进一步产生性状分离，利用矮杆基因的分子标记进行分子标记辅助选择是提高选择效率的必然选择，有部分利用分子标记辅助选择的方法进行矮杆基因选择的报道，但主要是对个别主效基因进行分子标记辅助选择，如sd1等，可以育种利用的变异及相应的分子标记还非常少，目前已经报道的株高控制基因有186个，如DIF1，sd1，d14，d88，htd2，CESA5，OsrcaA2， OsEBS，osku70，OsSPY，Ohox4，t1d1
‑
D，osbc114，OsEMF2b，osarf1， d27，AIP1，OsGAE1，dbs1，OsGPX3，SAD1，D53等，但这些基因缺少可在育种中利用的育种有利等位基因的报道，本研究系统分析了已经测序的重要水稻育种材料中，这些重要矮杆基因的变异，系统开发了检测有高效应变异位点的功能标记组，已经建立的功能标记组在矮杆水稻选育中有重要的应用价值，此外，功能标记组可以应用到对品种资源进行分子标记指纹分析、对杂交群体后代进行基因型鉴定、对品种真实性进行鉴定等研究，具有广阔的应用前景。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种水稻株高控制基因高效应变异的 KASP功能标记组及应用，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0005]一种水稻株高控制基因高效应变异的KASP功能标记组及应用，包括如下步骤：
[0006]S1、变异位点的发现，利用株高不同的育种材料的高通量测序数据进行了186个株高相关基因的变异分析，发现下列基因的高效应变异：DIF1、sd1、D50、d14/d88/htd2、CESA5、OsrcaA2、OsEBS、osku70、 OsSPY、Oshox4、t1d1
‑
D、osbc114、OsEMF2b、osarf1、d27、OsGAE1、 dbs1、OsGPX3、SAD1、D53，测序育种材料中，这些基因的变异能导致编码蛋白的氨基酸发生变异，或者发生编码蛋白提前终止的变异，通过分析3000个水稻品种产生的变异数据库显示，变异位点既包含在群体中广泛分布的变异位点，也包含频率在0.05以下的稀有等位基因位点，还包括在3k数据库中并未收录，可能是育种材料中特有的稀有变异位点，矮杆基因功能标记组检测的变异位点及相关信息见表1。
[0007]S2、检测变异的KASP功能标记开发，针对上述变异位点，开发了用于检测这些变异
位点的基于KASP的功能标记组，功能标记组中检测不同变异的引物具体信息如下：
[0008]DIF1：
[0009]dwk1
‑
250Ft：GAAGGTGACCAAGTTCATGCTCGTCGTCTCAGGACACGGT
[0010]dwk1
‑
250Fc：GAAGGTCGGAGTCAACGGATTCGTCGTCTCAGGACACGGC
[0011]dwk1
‑‑
250R ACCGACAGCTCCTGCTTGAC
[0012]sd1：
[0013]dwk1
‑
383Rt：GAAGGTGACCAAGTTCATGCTAGGTGAAGTCCGGGTAGTGCT
[0014]dwk1
‑
383Rc：GAAGGTCGGAGTCAACGGATTGGTGAAGTCCGGGTAGTGCC
[0015]dwk1
‑
383F：GGCGTTCTTCCTGTGCCC
[0016]D50：
[0017]dwk2
‑
316Fa：GAAGGTGACCAAGTTCATGCTGCAGTTCGATACCCGGGAA
[0018]dwk2
‑
316Fc：GAAGGTCGGAGTCAACGGATTGCAGTTCGATACCCGGGAC
[0019]dwk2
‑
316R：TTCATCACAACTTCCTTTTCTCTTC
[0020]d14/d88/htd2：
[0021]dwk3
‑
54Fa：GAAGGTGACCAAGTTCATGCTACTCCGTCTCCGCCATGA
[0022]dwk3
‑
54Fg：GAAGGTCGGAGTCAACGGATTCTCCGTCTCCGCCATGG
[0023]dwk3
‑
54R：GAGGCGCCGATGAGGAC
[0024]CESA5：
[0025]dwk3
‑
149Fc：GAAGGTGACCAAGTTCATGCTGATTCGGTCTTCTTACTCTGAGGTC
[0026]dwk3
‑
149Fa：GAAGGTCGGAGTCAACGGATTGATTCGGTCTTCTTACTCTGAGGTA
[0027]dwk3
‑
149R：CTGTCCGAGCAACCTTAAAGG
[0028]OsrcaA2：
[0029]dwk4
‑
335Fc：GAAGGTGACCAAGTTCATGCTCTTGGTTTGGAAAAGTGTCTACAAC
[0030]dwk4
‑
335Ft：GAAGGTCGGAGTCAACGGATTCTTGGTTTGGAAAAGTGTCTACAAT
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‑
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[0032]OsEBS：
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‑
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‑
294Fg：GAAGGTCGGAGTCAACGGATTACATGGCCGACCTCATCAG
[0035]dwk5
‑
294R：ACTCCGCCGTCAGCCTG
[0036]Osku70：
[0037]dwk7
‑
44Rc：GAAGGTGAC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水稻株高控制基因高效应变异的KASP功能标记组及应用，其特征在于，包括如下步骤：S1、变异位点的发现，利用株高不同的育种材料的高通量测序数据进行了186个株高相关基因的变异分析，发现下列基因的高效应变异：DIF1、sd1、D50、d14/d88/htd2、CESA5、OsrcaA2、OsEBS、osku70、OsSPY、Oshox4、t1d1
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D、osbc114、OsEMF2b、osarf1、d27、OsGAE1、dbs1、OsGPX3、SAD1、D53，测序育种材料中，这些基因的变异能导致编码蛋白的氨基酸发生变异，或者发生编码蛋白提前终止的变异，通过分析3000个水稻品种产生的变异数据库显示，变异位点既包含在群体中广泛分布的变异位点，也包含频率在0.05以下的稀有等位基因位点，还包括在3k数据库中并未收录，可能是育种材料中特有的稀有变异位点，矮杆基因功能标记组检测的变异位点及相关信息见表1。S2、检测变异的KASP功能标记开发，针对上述变异位点，开发了用于检测这些变异位点的基于KASP的功能标记组，功能标记组中检测不同变异的引物具体信息如下：DIF1：dwk1
‑
250Ft：GAAGGTGACCAAGTTCATGCTCGTCGTCTCAGGACACGGTdwk1
‑
250Fc：GAAGGTCGGAGTCAACGGATTCGTCGTCTCAGGACACGGCdwk1
‑
250R ACCGACAGCTCCTGCTTGACsd1：dwk1
‑
383Rt：GAAGGTGACCAAGTTCATGCTAGGTGAAGTCCGGGTAGTGCTdwk1
‑
383Rc：GAAGGTCGGAGTCAACGGATTGGTGAAGTCCGGGTAGTGCCdwk1
‑
383F：GGCGTTCTTCCTGTGCCCD50：dwk2
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316Fa：GAAGGTGACCAAGTTCATGCTGCAGTTCGATACCCGGGAAdwk2
‑
316Fc：GAAGGTCGGAGTCAACGGATTGCAGTTCGATACCCGGGACdwk2
‑
316R：TTCATCACAACTTCCTTTTCTCTTCd14/d88/htd2：dwk3
‑
54Fa：GAAGGTGACCAAGTTCATGCTACTCCGTCTCCGCCATGAdwk3
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54Fg：GAAGGTCGGAGTCAACGGATTCTCCGTCTCCGCCATGGdwk3
‑
54R：GAGGCGCCGATGAGGACCESA5：dwk3
‑
149Fc：GAAGGTGACCAAGTTCATGCTGATTCGGTCTTCTTACTCTGAGGTCdwk3
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149Fa：GAAGGTCGGAGTCAACGGATTGATTCGGTCTTCTTACTCTGAGGTAdwk3
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335Fc：GAAGGTGACCAAGTTCATGCTCTTGGTTTGGAAAAGTGTCTACAACdwk4
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294Fg：GAAGGTCGGAGTCAACGGATTACATGGCCGACCTCATCAG
dwk5
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44Rc：GAAGGTGACCAAGTTCATGCTGATAATCTGCGTCTTCAGCGCdwk7
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D：dwk11
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187R：TGTCAGGTTCCATGGTGTGCOsEMF2b：dwk9
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79Rg：GAAGGTGACCAAGTTCATGCTCCAGTTCTTTCATTCTCACAGGGdwk9

【专利技术属性】
技术研发人员：闫双勇，李军玲，崔中秋，汪颖，郭彦丽，路信，佟卉，刘燕清，苏京平，王胜军，孙林静，孙玥，何飞，蔡昱萌，刘学军，
申请(专利权)人：天津市农业科学院，
类型：发明
国别省市：