与水稻抗旱性相关的全基因组SNP分子标记及其应用制造技术

本发明专利技术涉及分子标记技术领域，具体涉及与水稻抗旱性相关的全基因组SNP分子标记及其应用。本发明专利技术利用“抗旱”和“敏感”的水稻品种，从全基因组筛选SNP分子标记，获得191个与抗旱表型显著相关的SNP分子标记，用以高效快速地鉴定水稻品种的抗旱性。利用本发明专利技术的分子标记可对水稻品种资源进行抗旱性鉴定、对育种材料和分离群体进行分析和筛选，从而有利于加快节水抗旱稻品种的选育进程，提高抗旱分子育种效率。率。

【技术实现步骤摘要】
与水稻抗旱性相关的全基因组SNP分子标记及其应用


[0001]本专利技术涉及分子标记
，具体涉及与水稻抗旱性相关的全基因组SNP分子标记及其应用。

技术介绍

[0002]由于气候变化异常，极端天气频发，干旱胁迫已成为制约水稻生产的重要障碍因素之一，对粮食安全带来了严重威胁，培育和种植节水抗旱水稻品种是减少干旱损失最经济有效的措施。发掘水稻抗旱性状相关基因，开发与抗旱性状紧密相关的分子标记，通过分子标记辅助选择，对于培育节水抗旱水稻品种具有重要意义。
[0003]单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms，SNP)主要是指由于单个核苷酸的变异而引起基因组水平上的DNA序列多态性，包括单碱基的转换、颠换、缺失和插入等形式。SNP在水稻基因组中的分布相当广泛，随着高通量测序技术的进步，SNP已经成为了新一代的分子标记。
[0004]王文生等在CN 108048597A中依据与水稻干旱胁迫条件下控制株高的LOC_Os03g20680基因显著相关的SNP位点设计了PCR引物，该标记能较好的区分抗旱和敏感品种，位点基因型为A/A的水稻品种的抗旱性显著的优于即位点基因型为T/T的水稻品种。同时，其研究团队还在CN 108034654 A中提供与水稻苗期根长相关的SNP分子标记及其应用，所述SNP分子标记来自LOC_Os08g31580基因，该SNP分子标记位于水稻第8染色体19,547,859bp位置，碱基为C或T，可用于水稻根系改良和抗旱育种。然而，类似的抗旱功能SNP标记虽然能够区分基因型，但都局限于某个特定基因和遗传背景，而水稻抗旱是由多基因控制的复杂数量性状，具有丰富的遗传背景和复杂的分子机理，单个SNP标记难以满足生产实际需要，也限制了其应用范围。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了与水稻抗旱性相关的适用于全基因组的SNP分子标记及其应用。
[0006]具体而言，本专利技术首先提供与水稻抗旱性相关的SNP分子标记，其为如SEQ ID NO.1～SEQ ID NO.191所示的一个或多个SNP分子标记，其中，在第50bp处发生突变，导致水稻抗旱性出现多态性；所述SNP分子标记的突变形式如下所述：
[0007][0008][0009][0010][0011][0012][0013]为了便于说明SNP位点的位置，本专利技术中参照基因组序列版本Rice Genome Annotation Project
‑
MSU Rice Genome Annotation(Osa1)Release 7进行了界定，实际上，本领域人员可根据上述界定，在其他版本的水稻基因组序列中找到对应的SNP位点，基于其所形成的SNP分子标记也在本专利技术的保护范围内。
[0014]具体而言，各分子标记的核苷酸序列如下表1；其中，在第50bp处发生突变，导致水稻的抗旱性表型出现多态性。
[0015]表1
[0016][0017][0018][0019][0020][0021][0022][0023][0024][0025][0026]作为本专利技术的一种优选方案，所述SNP分子标记组合为本专利技术所提供的191个分子标记的组合。
[0027]本专利技术还提供一种基因芯片，其包含有所述的SNP分子标记。
[0028]本专利技术还提供用于扩增所述的SNP分子标记的引物。
[0029]本专利技术还提供含有所述的引物的试剂或试剂盒。
[0030]进一步的，本专利技术还提供所述的SNP分子标记、或基因芯片、或引物、或试剂或试剂盒在早期预测水稻抗旱性表型中的应用。
[0031]进一步的，本专利技术还提供所述的SNP分子标记、或基因芯片、或引物、或试剂或试剂盒在筛选抗旱型水稻中的应用。
[0032]进一步的，本专利技术还提供所述的SNP分子标记、或基因芯片、或引物、或试剂或试剂盒在选育抗旱型水稻中的应用。
[0033]基于上述技术方案，本专利技术的有益效果如下：
[0034]本专利技术利用“抗旱”和“敏感”的水稻品种，从全基因组SNP标记中筛选SNP分子标记，获得191个与抗旱表型显著相关的SNP分子标记，其可在复杂遗传背景条件下很好地区分抗旱和敏感材料，能够用以高效快速地鉴定水稻品种的抗旱性。利用本专利技术的分子标记可对水稻品种资源进行抗旱性鉴定、对育种材料和分离群体进行分析和筛选，从而有利于加快节水抗旱稻品种的选育进程，提高抗旱分子育种效率。
附图说明
[0035]图1为抗旱性关联分析曼哈顿图。
[0036]图2为高抗材料和敏感材料聚类分析。
[0037]图3为191个SNP位点高抗和敏感材料聚类结果。
[0038]图4为200份核不育材料与24份抗感材料聚类结果。
具体实施方式
[0039]以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0040]实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
[0041]实施例1
[0042]本专利技术从上海市农业生物基因中心低温低湿基因资源保存库中的22万余份水稻材料中筛选出典型抗旱和敏感品种材料(表2)，其中抗旱指数的获得是通过在较为严格的干旱条件下连续种植两年再对产量表型进行考种取得的。利用水稻核心种质中的抗旱和敏感材料的重测序基因型信息，筛选这些材料的SNP位点与56K芯片共同的SNP位点(黎志康等，用于水稻基因分型的SNP分子标记组合及其应用)，共计得到32,274个SNP位点。
[0043]表2
[0044][0045][0046]为了进一步筛选出与抗旱性状相关的SNP位点，基于13份高抗材料和11份敏感材料，对所有的32274个SNP位点进行case
‑
control的全基因组关联分析，显著性阈值为P值小于0.05，通过Bonferroni校正后，得到191个显著的SNP位点与抗旱表型相关，见表3，其中部分SNP位点不在基因内部，可能与其临近的抗旱基因紧密连锁。关联分析结果的曼哈顿图，见图1。
[0047]基于191个与抗旱表型相关的SNP位点在高抗材料和敏感材料中基因型频率，本专利技术推断了高抗材料在每个SNP位点可能的等位基因型，得到了高抗材料在191个SNP位点基因型(表3)。通过计算13份材料抗旱材料和11份敏感材料与高抗基因型的相似性程度，发现具有高抗表型的材料与高抗基因型的相似性性程度显著的高于敏感材料，见图2。用191个与抗旱相关的SNP位点对24个材料进行聚类，发现这些SNP位点可以明显地把高抗材料和敏感材料区分开来，见图3。
[0048]表3
[0049][0050][0051][0052][0053][0054][0055][0056][0057][0058][0059]实施例2
[0060]使用实施例1中所得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.与水稻抗旱性相关的SNP分子标记，其特征在于，其为如SEQ ID NO.1～SEQ ID NO.191所示的一个或多个SNP分子标记，其中，在第50bp处发生突变，导致水稻抗旱性出现多态性；所述SNP分子标记的突变形式如下所述：
2.一种基因芯片，其特征在于，其包含有权利要求1所述的SNP分子标记。3.用于扩增权利要求1所述的SNP分子标记的引物。4.含有权利要求3所述的引物的试剂或试剂盒。5.权利要求1所述的S...

【专利技术属性】
技术研发人员：张分云，
申请(专利权)人：上海市农业生物基因中心，
类型：发明
国别省市：