一种鉴定毛白杨种质地理来源的分子标记及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种鉴定毛白杨种质地理来源的分子标记及其应用，所述分子标记位于杨树基因组FPA基因第42位碱基处，具有C/A多态性，其中，所述分子标记的基因型为AA的毛白杨个体，具有较短的年平均日照时数，分子标记的基因型为CC的毛白杨个体，具有较长的年平均日照时数。本发明专利技术提供的分子标记，功能明确、效应显著，可直接应用于杨树的分子标记辅助育种；具有环境适应性，适用于杨树定向引种。适用于杨树定向引种。

【技术实现步骤摘要】
一种鉴定毛白杨种质地理来源的分子标记及其应用


[0001]本专利技术属于植物分子育种
，具体涉及可精准鉴定杨树种质来源的分子标记、引物组、试剂盒及其应用。

技术介绍

[0002]林木引种是有效利用、改造和保护树种资源的重要手段，引进适宜生长的外来树种，可以丰富本地造林、绿化树种种类，改善树种布局和自然景观，为进一步的良种选育提供新的遗传资源。然而，目前我国林木引种工作处于初级阶段，仍然存在引种材料种源不清、引种效率低等问题。
[0003]毛白杨是我国北方人工林建设中常用的乡土树种，分布广泛，在辽宁(南部)、河北、山东、山西、陕西等省均有分布，以黄河流域中、下游为中心分布区，在我国北方林业生产和生态环境建设中占有重要地位，是北方地区森林培育的先锋树种。但杨树为多年生树种，以传统的杂交育种方式进行遗传改良耗费时间较长。随着现代分子育种技术的不断发展，从分子水平对毛白杨种质来源进行精准鉴定成为可能。
[0004]但是，目前缺乏能够精准鉴定毛白杨种质来源的分子标记，无法快速、准确确定未知毛白杨树种的种质来源。
[0005]因此，有必要发掘通用的、效应巨大的、精确地鉴定毛白杨种质地理来源的分子标记，以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]为了克服上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，提供了一种鉴定毛白杨种质地理来源的分子标记，其通过整合基因型
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环境关联分析与选择性清除的策略获得，对毛白杨在立地条件下的基因标记类型进行筛选，能够准确、高效地确定未知毛白杨树种的种质地理来源，缩短育种周期，并根据树种生物学特性定向引种，使得立地条件与树种特性相互适应，从而完成了本专利技术。
[0007]具体来说，本专利技术的目的在于提供以下方面：
[0008]第一方面，提供一种鉴定毛白杨种质地理来源的分子标记，所述分子标记位于杨树基因组FPA基因第42位碱基处，具有C/A多态性。
[0009]第二方面，提供一种第一方面所述分子标记的获得方法，所述方法包括以下步骤：
[0010]步骤1，获得毛白杨群体的种源地地理信息息和气候信息；
[0011]步骤2，获得与毛白杨种质地理来源相关的分子标记；
[0012]优选地，步骤2包括以下子步骤：
[0013]步骤2
‑
1，对毛白杨群体中每个个体的DNA进行重测序，将获得的原始数据进行质量控制；
[0014]步骤2
‑
2，在全基因组水平鉴定单核苷酸多态性位点及其基因型；
[0015]步骤2
‑
3，对全基因组水平SNPs进行筛选，获得高质量SNPs标记集合；
[0016]步骤2
‑
4，获得与毛白杨种源地年平均日照时数显著相关的SNP标记；
[0017]步骤2
‑
5，对获得的显著关联的SNP标记进行选择性清除分析。
[0018]第三方面，提供一种用于扩增第一方面所述鉴定毛白杨种质地理来源的分子标记的引物对，所述引物对包括引物P1和引物P2，
[0019]其中，引物P1包括如SEQ ID NO：3所示的核苷酸序列，引物P2包括如SEQ ID NO：4所示的核苷酸序列。
[0020]第四方面，提供一种检测试剂盒，优选用于检测第一方面所述鉴定毛白杨种质地理来源的分子标记，所述检测试剂盒包括第三方面所述的引物对，还包括PCR扩增试剂。
[0021]第五方面，提供第一方面所述鉴定毛白杨种质地理来源的分子标记、第二方面所述方法获得的分子标记、第三方面所述的引物对或第四方面所述的检测试剂盒在杨树分子标记辅助育种或杨树定向引种中的应用。
[0022]第六方面，提供一种鉴定或辅助鉴定毛白杨种质地理来源的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
[0023]步骤I，提取待测毛白杨的基因组DNA；
[0024]步骤II，以上述提取的基因组DNA为模板，进行PCR扩增；
[0025]步骤III，确定待测毛白杨第一方面所述SNP标记的多态性或基因型；
[0026]步骤IV，根据基因型结果确定待测毛白杨的种质地理来源。
[0027]本专利技术所具有的有益效果包括：
[0028](1)本专利技术提供的鉴定毛白杨种质地理来源的分子标记，功能明确、效应显著，可直接应用于杨树的分子标记辅助育种；
[0029](2)本专利技术提供的鉴定毛白杨种质地理来源的分子标记，是在全基因组水平上与毛白杨天然分布区“种源地日照时数”性状显著关联的SNP位点，并且在不同地理种群间具有显著分化的等位基因型频率，能够在分子水平精准快速鉴定杨树种质的地理来源，有利于开展种子区划，有效缩短杨树的育种周期；
[0030](3)本专利技术提供的鉴定毛白杨种质地理来源的分子标记的获得方法，整合利用了全基因组关联分析和选择性清除的方法，使得获得的分子标记具有稳定适应性，适用于杨树定向引种；
[0031](4)本专利技术提供的鉴定或辅助鉴定毛白杨种质地理来源的方法，操作方便，显著提高了育种效率。
附图说明
[0032]图1示出根据本专利技术实施例1所述SNP标记位点的不同基因型对毛白杨种质来源地纬度的基因型效应图。
具体实施方式
[0033]下面通过优选实施方式和实施例对本专利技术进一步详细说明。通过这些说明，本专利技术的特点和优点将变得更为清楚明确。
[0034]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
[0035]基于上述研究，本专利技术的第一方面，提供了一种鉴定毛白杨种质地理来源的分子标记，所述分子标记为SNP标记，其位于毛白杨基因组FPA基因第42位碱基处，具有C/A多态性。
[0036]在本专利技术中，所述FPA基因的序列如SEQ ID NO：1所示。
[0037]其中，FPA基因是一个通过独立于日照长度的自主途径调节基因，其编码RNA结合蛋白，可能存在转录后调控机制，在C端具有SPOC功能结构域，参与植物发育信号转导。FPA基因于正在发育的组织中表达较高，能够起到促进花期提前的作用，人工构建的fpa突变体也表现出预想的晚花性状。该基因不仅在诱导花期中起作用，在植物的生长发育过程中还可能扮演了更为广泛的角色。
[0038]根据本专利技术一种优选的实施方式，所述鉴定毛白杨种质地理来源的分子标记位于如SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列的第42位。
[0039]在进一步优选的实施方式中，所述FPA蛋白的编码氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。
[0040]其中，SEQ ID NO：2所示序列第483
‑
607位为SPOC功能结构域。
[0041]在更进一步优选的实施方式中，所述分子标记与毛白杨种源地的年平均日照时数性状显著相关。
[0042]年平均日照时数是一年内地面接收到阳光照射时间的平均值，而光照是杨树生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鉴定毛白杨种质地理来源的分子标记，其特征在于，所述分子标记位于SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列的第42位。2.根据权利要求1所述的分子标记，其特征在于，所述分子标记具有C/A多态性。3.根据权利要求1所述的分子标记，其特征在于，所述分子标记的基因型为AA、CA和CC，其中，所述分子标记的基因型为AA的毛白杨个体，分布在具有较短的年平均日照时数的高纬度地区，所述分子标记的基因型为CC的毛白杨个体，分布在具有较长的年平均日照时数的低纬度地区。4.一种权利要求1至3之一所述分子标记的获得方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，获得毛白杨群体的种源地地理信息和气候信息；步骤2，获得与毛白杨种质地理来源相关的分子标记；优选地，步骤2包括以下子步骤：步骤2
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1，对毛白杨群体中每个个体的DNA进行重测序，将获得的原始数据进行质量控制；步骤2
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2，在全基因组水平鉴定单核苷酸多态性位点及其基因型；步骤2
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3，对全基因组水平SNPs进行筛选，获得高质量SNPs标记集合；步骤2
‑
4，获得与毛白杨...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜庆章，李连政，黄瑞，张德强，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：