基于全基因组重测序和KASP技术开发的烟草核心SNP标记及其应用制造技术

本发明专利技术公开了基于全基因组重测序和KASP技术开发的烟草核心SNP标记及其应用。本发明专利技术基于150份烟草全基因组重测序数据，利用前期探索的数据分析方法，挖掘获得了超过百万个SNP位点，对这些位点进一步分析，利用KASP技术平台，鉴定筛选出240个SNP标记及配套KASP引物，覆盖了烟草24条染色体/连锁群，并进一步从中确定了48个核心SNP。本发明专利技术为烟草生物学研究提供了一套可信、便于后期利用的SNP标记，这套SNP标记和检测引物，可用于烟草SNP检测试剂盒开发、烟草品种DNA指纹图谱构建、烟草种质资源和遗传群体基因分型，烟草定向改良品种背景回复率检测、烟草品种纯度/真伪度检测、烟草分子标记辅助选择育种等。子标记辅助选择育种等。

【技术实现步骤摘要】
基于全基因组重测序和KASP技术开发的烟草核心SNP标记及其应用
[0001]本申请是申请号为202111086019.9、申请日为2021年9月16日、专利技术创造名称为“基于全基因组重测序和KASP技术开发的烟草SNP标记及其应用
″
的分案申请


[0002]本专利技术涉及生物
，具体涉及基于全基因组重测序和KASP技术开发的烟草核心SNP标记及其应用。

技术介绍

[0003]未来我国乃至世界将面临全球气候变化、土地资源短缺、生态环境污染、人口数量激增等诸多问题，给生物育种带来一系列挑战，亟需通过科技创新，将传统育种技术与现代分子生物技术、信息技术结合，革新育种方法，以满足未来发展对生物优良品种的需求。
[0004]当前随着测序技术的发展，主要生物物种的参考基因组不断公布，各物种的全基因组重测序、简化基因组测序、转录组测序等基于测序技术开展的研究项目不断取得突破。这些技术的突破反馈到生物育种领域，使得当前生物育种技术正在逐渐摆脱过去依赖观察田间表型变异，借助统计学、遗传学等知识技术，费时费力且效率低下的阶段。借助各类高通量测序和芯片平台的发展，分子标记辅助选择育种技术在作物育种中逐步应用起来，并自上世纪80年代以来，基于DNA(脱氧核糖核酸)分子标记在作物商业育种领域潜力被证实，现已在国内外多个育种公司、科研单位广泛采用。
[0005]根据技术发展水平，DNA分子标记可划分为三代。第一代分子标记为基于Southern杂交技术的RFLP(限制性片段长度多态性)标记，第二代分子标记主要是基于PCR技术为核心发展出的RAPD(随机扩增多态性)、SSR(微卫星标记)、AFLP(扩增片段长度多态性)、SCAR(特征序列扩增区域)、STS(特定序列位点)、ISSR(内部序列重复)和CAPS(酶切扩增多态性序列)等标记，第三代分子标记主要是SNP(单核苷酸多态性)。其中SNP标记因数量多、在基因组中分布均匀，易于基因分型，适合规模化高通量检测等优点，在玉米、小麦、棉花、水稻、大豆、油菜等作物育种中已作为最主流的分子标记使用。
[0006]SNP标记分析技术按照研究对象可分为SNP标记开发和SNP标记检测两类，其中SNP标记开发主要是寻找未知SNP和对未知SNP进行分析，SNP标记检测，是对不同材料的SNP遗传多样性进行检测，进行基因分型。
[0007]烟草作为研究植物的模式生物之一，是植物分子研究领域的常用工具，同时作为经济作物对农业经济产生重大价值，鉴于其在科学研究和工业经济中的重要性，美国、日本、中国等多个国家都开展了大规模烟草全基因组测序工作，积累了海量烟草基因组测序数据，为烟草SNP标记开发及育种利用奠定了良好基础。近年来，国内科研单位基于EST(表达序列标签)、GBS(基因组简约法)、RAD(限制性内切酶位点标签)、RNAseq(转录组测序)等手段开发了一些SNP标记，但是这些标记在基因组覆盖度方面尚存在一些不足，同时这些标记都为数据分析的结果，缺乏试验验证，并且对所开发的SNP标记，并没有提供检测技术支
持，在实际应用中受到了诸多限制。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供基于全基因组重测序和KASP技术开发的烟草SNP标记及其应用。
[0009]第一方面，本专利技术要求保护烟草基因组中如下240个SNP位点中的全部或部分在如下任一中的应用：
[0010](1)开发烟草SNP位点检测试剂盒；此处所说的SNP位点即为如下240个SNP位点中的全部或部分；
[0011](2)对烟草种质资源和/或遗传群体进行基因分型；
[0012](3)构建烟草种质资源/品种DNA指纹图谱；
[0013](4)检测烟草品种纯度和/或真伪度。
[0014]所述240个SNP位点的物理位置是基于烟草品种红花大金元的全基因组序列对比确定的，所述烟草品种红花大金元的全基因组序列的版本号为V1.2；所述240个SNP位点是Ts001
‑
Ts240；
[0015]Ts001位于1号染色体上第8208363位，其脱氧核苷酸为T或C；
[0016]Ts002位于1号染色体上第33067181位，其脱氧核苷酸为G或A；
[0017]Ts003位于1号染色体上第57320321位，其脱氧核苷酸为G或A；
[0018]Ts004位于1号染色体上第81583864位，其脱氧核苷酸为A或C；
[0019]Ts005位于1号染色体上第106322334位，其脱氧核苷酸为G或A；
[0020]Ts006位于1号染色体上第125569732位，其脱氧核苷酸为T或C；
[0021]Ts007位于1号染色体上第146339969位，其脱氧核苷酸为A或G；
[0022]Ts008位于1号染色体上第168939497位，其脱氧核苷酸为A或G；
[0023]Ts009位于1号染色体上第192328872位，其脱氧核苷酸为A或G；
[0024]Ts010位于1号染色体上第218318116位，其脱氧核苷酸为C或T；
[0025]Ts011位于2号染色体上第450633位，其脱氧核苷酸为C或T；
[0026]Ts012位于2号染色体上第27809195位，其脱氧核苷酸为A或T；
[0027]Ts013位于2号染色体上第44225412位，其脱氧核苷酸为C或T；
[0028]Ts014位于2号染色体上第62278727位，其脱氧核苷酸为C或T；
[0029]Ts015位于2号染色体上第83667001位，其脱氧核苷酸为A或G；
[0030]Ts016位于2号染色体上第113116215位，其脱氧核苷酸为G或A；
[0031]Ts017位于2号染色体上第137528012位，其脱氧核苷酸为G或A；
[0032]Ts018位于2号染色体上第169132158位，其脱氧核苷酸为T或C；
[0033]Ts019位于2号染色体上第185483126位，其脱氧核苷酸为G或A；
[0034]Ts020位于2号染色体上第208449625位，其脱氧核苷酸为C或T；
[0035]Ts021位于3号染色体上第70093位，其脱氧核苷酸为T或C；
[0036]Ts022位于3号染色体上第27066915位，其脱氧核苷酸为A或G；
[0037]Ts023位于3号染色体上第54763744位，其脱氧核苷酸为G或A；
[0038]Ts024位于3号染色体上第70866040位，其脱氧核苷酸为A或G；
[0039]Ts025位于3号染色体上第91669016位，其脱氧核苷酸为C或T；
[0040]Ts026位于3号染色体上第116024385位，其脱氧核苷酸为G或A；
[0041]Ts027位于3号染色体上第136069307位，其脱氧核苷酸为T或G；
[0042]Ts028位于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.烟草基因组中如下48个SNP位点中的全部或部分在如下任一中的应用：(1)开发烟草SNP位点检测试剂盒；(2)对烟草种质资源和/或遗传群体进行基因分型；(3)构建烟草种质资源/品种DNA指纹图谱；(4)检测烟草品种纯度和/或真伪度；所述48个SNP位点的物理位置是基于烟草品种红花大金元的全基因组序列对比确定的，所述烟草品种红花大金元的全基因组序列的版本号为V1.2；所述48个SNP位点如下：Ts003位于1号染色体上第57320321位，其脱氧核苷酸为G或A；Ts007位于1号染色体上第146339969位，其脱氧核苷酸为A或G；Ts013位于2号染色体上第44225412位，其脱氧核苷酸为C或T；Ts019位于2号染色体上第185483126位，其脱氧核苷酸为G或A；Ts028位于3号染色体上第156967681位，其脱氧核苷酸为G或A；Ts029位于3号染色体上第173064283位，其脱氧核苷酸为A或G；Ts033位于4号染色体上第26648428位，其脱氧核苷酸为C或G；Ts039位于4号染色体上第124010732位，其脱氧核苷酸为C或G；Ts041位于5号染色体上第818540位，其脱氧核苷酸为G或C；Ts048位于5号染色体上第98029128位，其脱氧核苷酸为T或A；Ts055位于6号染色体上第72393591位，其脱氧核苷酸为A或G；Ts060位于6号染色体上第141918758位，其脱氧核苷酸为C或T；Ts062位于7号染色体上第14082999位，其脱氧核苷酸为C或A；Ts070位于7号染色体上第134235128位，其脱氧核苷酸为A或T；Ts074位于8号染色体上第47428516位，其脱氧核苷酸为G或A；Ts079位于8号染色体上第119385289位，其脱氧核苷酸为C或G；Ts082位于9号染色体上第25510126位，其脱氧核苷酸为A或G；Ts089位于9号染色体上第114504225位，其脱氧核苷酸为A或G；Ts093位于10号染色体上第30838441位，其脱氧核苷酸为A或G；Ts098位于10号染色体上第104792976位，其脱氧核苷酸为G或A；Ts106位于11号染色体上第54261766位，其脱氧核苷酸为G或T；Ts108位于11号染色体上第89921212位，其脱氧核苷酸为T或A；Ts113位于12号染色体上第35572511位，其脱氧核苷酸为C或A；Ts120位于12号染色体上第120317419位，其脱氧核苷酸为C或T；Ts122位于13号染色体上第15919260位，其脱氧核苷酸为A或T；Ts129位于13号染色体上第100565007位，其脱氧核苷酸为A或G；Ts132位于14号染色体上第10247910位，其脱氧核苷酸为C或T；Ts138位于14号染色体上第76697305位，其脱氧核苷酸为C或T；Ts141位于15号染色体上第151458位，其脱氧核苷酸为T或C；Ts148位于15号染色体上第76351185位，其脱氧核苷酸为A或C；Ts152位于16号染色体上第10087681位，其脱氧核苷酸为C或T；Ts159位于16号染色体上第79498876位，其脱氧核苷酸为C或T；
Ts164位于17号染色体上第30960072位，其脱氧核苷酸为T或A；Ts169位于17号染色体上第76261437位，其脱氧核苷酸为A或T；Ts172位于18号染色体上第23470800位，其脱氧核苷酸为A或G；Ts179位于18号染色体上第77733306位，其脱氧核苷酸为T或A；Ts183位于19号染色体上第13153286位，其脱氧核苷酸为C或T；Ts186位于19号染色体上第32885827位，其脱氧核苷酸为A或G；Ts192位于20号染色体上第13966980位，其脱氧核苷酸为G或A；Ts194位于20号染色体上第29237378位，其脱氧核苷酸为A或G；Ts201位于21号染色体上第1120311位，其脱氧核苷酸为A或G；Ts207位于21号染色体上第43960675位，其脱氧核苷酸为C或T；Ts212位于22号染色体上第8509606位，其脱氧核苷酸为T或C；Ts218位于22号染色体上第47452531位，其脱氧核苷酸为C或G；Ts222位于23号染色体上第5555730位，其脱氧核苷酸为C或T；Ts230位于23号染色体上第66245863位，其脱氧核苷酸为A或T；Ts232位于24号染色体上第16375603位，其脱氧核苷酸为T或C；Ts236位于24号染色体上第34358980位，其脱氧核苷酸为C或T。2.成套KASP引物，为用于检测权利要求1中所述48个SNP位点中的全部或部分的KASP引物。3.根据权利要求2所述的成套KASP引物，其特征在于：每个待测SNP位点对应的KASP引物均分别包括两条正向引物和一条反向引物；其中两条正向引物分别记作正向引物1和正向引物2；所述正向引物1的5'端连接一种荧光标签序列，所述正向引物2的5'端连接另一种荧光标签序列；用于检测Ts003的正向引物1的核苷酸序列如SEQ ID No.3所示，正向引物2的核苷酸序列如SEQ ID No.243所示，反向引物的核苷酸序列如SEQ ID No.483所示；用于检测Ts007的正向引物1的核苷酸序列如SEQ ID No.7所示，正向引物2的核苷酸序列如SEQ ID No.247所示，反向引物的核苷酸序列如SEQ ID No.487所示；用于检测Ts013的正向引物1的核苷酸序列如SEQ ID No.13所示，正向引物2的核苷酸序列如SEQ ID No.253所示，反向引物的核苷酸序列如SEQ ID No.493所示；用于检测Ts019的正向引物1的核苷酸序列如SEQ ID No.19所示，正向引物2的核苷酸序列如SEQ ID No.259所示，反向引物的核苷酸序列如SEQ ID No.499所示；用于检测Ts028的正向引物1的核苷酸序列如SEQ ID No.28所示，正向引物2的核苷酸序列如SEQ ID No.268所示，反向引物的核苷酸序列如SEQ ID No.508所示；用于检测Ts029的正向引物1的核苷酸序列如SEQ ID No.29所示，正向引物2的核苷酸序列如SEQ ID No.269所示，反向引物的核苷酸序列如SEQ ID No.509所示；用于检测Ts033的正向引物1的核苷酸序列如SEQ ID No.33所示，正向引物2的核苷酸序列如SEQ ID No.273所示，反向引物的核苷酸序列如SEQ ID No.513所示；用于检测Ts039的正向引物1的核苷酸序列如SEQ ID No.39所示，正向引物2的核苷酸序列如SEQ ID No.279所示，反向引物的核苷酸序列如SEQ ID No.519所示；用于检测Ts041的正向引物1的核苷酸序列如SEQ ID No.41所示，正向引物2的核苷酸
序列如SEQ ID No.281所示，反向引物的核苷酸序列如SEQ ID No.521所示；用于检测Ts048的正向引物1的核苷酸序列如SEQ ID No.48所示，正向引物2的核苷酸序列如SEQ ID No.288所示，反向引物的核苷酸序列如SEQ ID No.528所示；用于检测Ts055的正向引物1的核苷酸序列如SEQ ID No.55所示，正向引物2的核苷酸序列如SEQ ID No.295所示，反向引物的核苷酸序列如SEQ ID No.535所示；用于检测Ts060的正向引物1的核苷酸序列如SEQ ID No.60所示，正向引物2的核苷酸序列如SEQ ID No.300所示，反向引物的核苷酸序列如SEQ ID No.540所示；用于检测Ts062的正向引物1的核苷酸序列如SEQ ID No.62所示，正向引物2的核苷酸序列如SEQ ID No.302所示，反向引物的核苷酸序列如SEQ ID No.542所示；用于检测Ts070的正向引物1的核苷酸序列如SEQ ID No.70所示，正向引物2的核苷酸序列如SEQ ID No.310所示，反向引物的核苷酸序列如SEQ ID No.550所示；用于检测Ts074的正向引物1的核苷酸序列如SEQ ID No.74所示，正向引物2的核苷酸序列如SEQ ID No.314所示，反向引物的核苷酸序列如SEQ ID No.554所示；用于检测T...

【专利技术属性】
技术研发人员：余世洲，杨志晓，陈勇，王丰，刘胜杰，雷波，任学良，余婧，赵会纳，张剑锋，金静静，王兵，
申请(专利权)人：贵州省烟草科学研究院，
类型：发明
国别省市：