与葡萄花性别关联的SNP位点及应用制造技术

本发明专利技术属于基因工程技术领域，具体涉及与葡萄花性别关联的SNP位点及应用，本发明专利技术利用基于200K芯片的GWAS的分析，鉴定到了和花性相关联的SNP位点和候选基因CYP1，该位点可以用于葡萄两性花材料的分子标记辅助育种。而由于分子标记在辅助育种体系中具有简便、快速、高通量的优势，因而本发明专利技术所提供的SNP位点在两性花葡萄新品种培育中具有较好的应用价值。性花葡萄新品种培育中具有较好的应用价值。性花葡萄新品种培育中具有较好的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
与葡萄花性别关联的SNP位点及应用


[0001]本专利技术属于基因工程
，具体涉及一种与葡萄花性别关联的SNP位点及应用。

技术介绍

[0002]葡萄花的性别可以分为雄花，雌能花和两性花，通过对花的性别早期的预测可以提前筛选出是两性花的优异植株，减少栽培成本，为葡萄育种奠定基础。发掘葡萄性别相关的基因，开发与葡萄性别紧密相关的分子标记，通过分子标记辅助选择利用新基因或与已知优良基因进行聚合对于培育优良的葡萄品种具有重要的意义。目前，葡萄已知的花性控制的区域主要在2号染色体的SEX
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DETERMINING REGION(SDR)约5M的区域(Dalb
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et al.，2000，Lowe and Walker，2006，Riaz et al.，2006，Marguerit et al.，2009，Battilana et al.， 2013)。控制雄花的基因主要有VviYABBY3和VviSKU5两个基因，从 TREHALOSE
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PHOSPHATE PHOSPHATASE(TPP)到WRKY21，11个基因位于葡萄的雌花区域(Zou et al.，2020)。
[0003]本研究基于200K SNP芯片检测的单核苷酸多态性标记(Single nucleotidepolymorphisms，SNPs)，通过GWAS进行基因型与表型性状的相关性分析，筛选出与目标性状关联的SNPs标记，进而定位出与目标性状相关的候选基因。本申请专利技术人前期已成功完成了335份葡萄自然群体的重测序，以及463份4个F1群体(北红x ES7
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49，北丰x烟73，北醇x康可的正反交群体)材料200K芯片的开发以及设计，获得了大量高质量SNPs，其中F1群体的SNPs可用于遗传图谱的构建，为葡萄种质资源的鉴定提供重要保障。本专利技术利用基于200K芯片的SNPs的GWAS分析，鉴定到控制葡萄花性别的候选基因CYP1(VIT_05s0094g01190)基因的自然变异与葡萄花性别高度关联。然后我们对该基因的显著相关的位点进行和性状的显著性分析发现，该位点的碱基类型和葡萄的花的性别呈显著相关。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种与葡萄花性别关联的SNP位点及应用。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]与葡萄花性别关联的SNP位点，所述SNP位点位于葡萄参考基因组(PN40024，v2)5 号染色体上第24,498,562位(chr5：24,498,562)，或其种质资源间同源基因组片段上的相应位点，该位点的核苷酸碱基为“GG”、“TT”或“GT”，该位点位于基因的内含子区。
[0007]经过分析，找到了与葡萄花性别关联的基因为VIT_05s0094g01190，命名为CYP1。
[0008]本专利技术通过与葡萄花性别关联的SNP位点，可以辅助鉴定葡萄花性别，可以在早期预测和筛选葡萄的花性别。
[0009]本专利技术利用SNP(chr5：24,498,562)，对463份杂交群体以及335份自然群体的花性性状进行分型发现基因型为“GG”的材料共有130份，其中雌能花个体109个(84％)，其余21个样品为两性花，基因型为“TT”的材料共有321份，其中两性花个体312个(97％)，其中9个
样品为雌能花，基因型为“GT”的材料共有236份，其中两性花个体214个(91％)，雌能花21个，雄花1个，这些结果说明，该SNPSNP(chr5：24,498,562)能较好的用来区分花的性别。
[0010]另外，本专利技术还保护与葡萄花性别关联的SNP位点在葡萄辅助育种中的应用，以及定位与葡萄花性别紧密连锁的基因方面的应用。
[0011]另外，本专利技术还公开了一种与葡萄性状关联的SNP位点与葡萄花性别相关的GWAS分析方法，具体包括以下步骤：
[0012]1)根据314份重测序样本的测序结果，进行原始数据处理，以及SNP的筛选，获得500,724高质量的SNPs，用于463份葡萄200K芯片的设计；
[0013]2)最终获得174,464SNPs，分别对463份总样本群体，以及其中的三个F1群体(北红xES7
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49，北丰x烟73，北醇x康可的正反交)进行花性别的全基因组关联分析；使用PLINK(Versionv1.90b6.24)进行missing＜10％，maf＞0.01的数据筛选，分别对463份总的样本，以及北红xES7
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49，北丰x烟73，北醇x康可的正反交群体进行SNP的筛选，最终分别使用155,404，130,917，80,560,102,191SNPs用于全基因组关联分析。
[0014]4)进一步使用gec进行显著性阈值的确定，463份样本的显著性阈值为6.0，北红xES7
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49群体的显著性阈值为5.7，北丰x烟73群体显著性阈值5.5，北醇x康可正反交群体显著阈值5.6；
[0015]5)使用TASSEL的GLM模型，进行全基因组关联分析；全基因组关联分析结果显示除了已知的2号染色体，5号染色体新发现了一个和花性显著相关的位点；
[0016]6)我们发现在5号染色体第24,498,562位(chr5：24,498,562)，该位置的碱基为纯和“GG”的时候多为雌花，碱基为“GT”或者“TT”的时候多为两性花，该位置碱基的变异和花性有显著相关性。
[0017]本专利技术的优点：
[0018]本专利技术鉴定到一个与葡萄花性相关联的SNP位点，为葡萄的分子标记育种奠定了基础。本专利技术利用基于200K芯片的GWAS的分析，鉴定到了和花性相关联的SNP位点和候选基因CYP1，该位点可以用于葡萄两性花材料的分子标记辅助育种。而由于分子标记在辅助育种体系中具有简便、快速、高通量的优势，因而本专利技术所提供的SNP位点在两性花葡萄新品种培育中具有较好的应用价值。
[0019]另外，由于分子标记对于最终功能基因定位具有十分重要意义，鉴定该基因的结构有助于帮助我们理解该基因的进化与生物学功能，同时为分子标记辅助育种以及育种奠定基础，加上SNP位点在分子标记育种体系建立中具有简便、快速、高通量的优势，因而使得本申请具有十分重要的应用价值，对于葡萄新品种培育也具有十分重要的保护意义。
附图说明
[0020]图1为基于314份重测序样品200K芯片的开发流程；
[0021]图2为基于463份样品群体，北红xES7
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49群体，北丰x烟73群体，北醇x康可正反交群体对葡萄花性进行的全基因组关联分析；
[0022]图3为在463份样品中花的性别和该位置的碱基显著性差异分析结果。1代表雌能花，0代表两性花；
[0023]图4为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.与葡萄花性别关联的SNP位点，其特征在于，所述SNP位点位于葡萄参考基因组黑比诺(PN40024，v2)5号染色体上第24,498,562位，该位点的核苷酸碱基为“GG”、“TT”或“GT”。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，与葡萄花性别关联的基因为VIT_05s0...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁振昌，张玉玉，代占武，范培格，王勇健，
申请(专利权)人：中国科学院植物研究所，
类型：发明
国别省市：