一种玉米抗穗腐病的SNP位点、设计引物及其应用制造技术

本发明专利技术提出了一种玉米抗穗腐病的SNP位点、设计引物及其应用，涉及分子生物学技术领域。该位点包括Zm00001d053555基因，Zm00001d053555基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，Zm00001d053555基因的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，其主要解决了现目前有关玉米穗腐病抗性品种及基因缺乏的技术问题。米穗腐病抗性品种及基因缺乏的技术问题。米穗腐病抗性品种及基因缺乏的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种玉米抗穗腐病的SNP位点、设计引物及其应用


[0001]本专利技术涉及分子生物学
，具体而言，涉及一种玉米抗穗腐病的SNP位点、设计引物及其应用。

技术介绍

[0002]玉米不仅是我国种植面积最广泛的粮食作物，还是重要的饲料作物、能源作物和工业原料，我国作为人口大国及农业大国，玉米生产安全对我国粮食安全和可持续发展具有重要意义。在玉米种植及生产过程中，通常会受到各种病害的威胁，其中，穗腐病(Maize ear rot)是玉米最为严重的真菌性病害之一，病原菌侵染籽粒不仅造成产量损失，还能产生多种毒素，给人畜健康带来重大安全隐患(王晓鸣等，2020)。报道显示，一般玉米品种穗腐病的发病率常为5％
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10％，发病严重的年份发病率可达30％
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40％，感病品种发病率甚至高达50％以上(李小平等，2007)。特别是西南地区近年来由于高温高湿气候影响，穗腐病发病率呈现加重趋势。2017年我国农作物品种审定委员会颁布了《主要农作物品种审定标准(国家级)》，在玉米审定的重要指标中提高了对玉米抗穗腐病水平的要求，已引起全国上对穗腐病的关注。由于当前抗病种质资源匮乏，当务之急通过分子手段筛选和培育抗性品种是控制该病害发生的最经济有效措施，因此，开展优质抗病基因的发掘与利用是抗病分子育种的瓶颈所在。
[0003]众多研究证明玉米穗腐病属于数量性状，由多基因调控，受少数主基因和微效多基因作用，寻找和挖掘控制该病害的抗病基因面临着诸多挑战。近年来，与玉米穗腐病抗性相关遗传位点被相继报道(Ali et al.2005；Kebede et al.2016；Giomi et al.2016；Wen et al.2020；Zhou et al.2021)。随着高通量测序的发展，基于全基因组重测序则能快速分离引起表型突变的SNP(single
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nucleotide polymorphisms,SNP)位点，可快速实现目标基因的挖掘，这其中的分级混池测序技术GPS(GradedPool
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Seq,GPS)是新近发展起来数量性状基因定位的方法(Wang et al.2019)，可高效准确将目标基因定位到极小区段内，从而更易发掘出目标基因，目前该技术已对水稻、棉花和甜瓜中进行相关目标基因精确定位(Liu et al.2020,Lian et al.2021,Wen et al.2021)，这些技术的成功运用为玉米抗病基因提供了便利。在植物中，富含亮氨酸重复序列(Leucine
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rich repeat,LRR)家族蛋白是植物免疫反应中一类重要抗性因子，参与植物对病原菌识别、调控和防御作用，是植物宿主细胞中最重要的抗性免疫蛋白。
[0004]结合前人研究结果，国内外在玉米穗腐病的QTL定位以及抗病基因挖掘等方面取得了一些阶段性成果，然而，由于受病原菌种类、气候环境和玉米种质自身抗性等因素的影响，玉米穗腐病的症状复杂，目前国内外有关育成的玉米穗腐病抗性品种报道较少。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一目的在于提供一种玉米抗穗腐病的SNP位点，其主要解决了现目前有关玉米穗腐病抗性品种及基因缺乏的技术问题。
[0006]本专利技术的第二目的在于提供一种针对上述的玉米抗穗腐病的SNP位点的设计引物，其主要用于Zm00001d053555基因的PCR扩增。
[0007]本专利技术的第三目的在于提供一种玉米康穗腐病的SNP位点在防治玉米穗腐病中的应用，从而为玉米穗腐病的防治、检测以及抗玉米穗腐病的品种等提供技术支持。
[0008]本专利技术是这样实现的：
[0009]本专利技术提供了一种玉米抗穗腐病的SNP位点，该位点包括Zm00001d053555基因第二个外显子上的第352号碱基，Zm00001d053555基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，Zm00001d053555基因的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。该基因编码区序列长度为1056bp，编码352个氨基酸，该基因含典型的LRR结构，属于富含亮氨酸重复序列家族蛋白，该类蛋白在植物免疫反应中参与对病原菌识别、调控和防御作用，是植物免疫反应中最重要的抗性蛋白。
[0010]相对于现有技术，本专利技术至少具有如下优点或有益效果：
[0011]本专利技术提供了一种玉米抗穗腐病的SNP位点及其应用，该位点的获得为复杂性状的玉米穗腐病抗性遗传关系研究和抗性机制解析奠定了良好的理论基础，且该位点的获得为玉米穗腐病的防治、检测以及抗玉米穗腐病的品种研发等提供了技术支持。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0013]图1为本专利技术实施例中玉米穗腐病抗性QTL位点在染色体上的分布图；
[0014]图2为本专利技术实施例中分级混池GPS测序鉴定的玉米穗腐病抗性显著SNP位点区域图，其中(a)为分级混池测序中所有SNP位点的p
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value值；(b)为去除背景后，显著性位点的Ratio值，虚横线是Ratio阈值0.10，Ratio值越高，显著性越强，与性状关联程度越高；
[0015]图3为本专利技术实施例中共定位区段内等位基因Zm00001d053555在不同抗性玉米材料中基因序列差异图。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0017]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0019]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0020]此外，若出现术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玉米抗穗腐病的SNP位点，其特征在于，包括Zm00001d053555基因的第二个外显子上的第352号碱基，所述Zm00001d053555基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述Zm00001d053555基因的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。2.一种针对如权利要求1所述的玉米抗穗腐病的SNP位点的设计引物，其特征在于，所述设计引物中上游引物的序列...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁广胜，沈亚欧，马浪浪，石佳鑫，何丹丹，李优良，邹超英，兰海，高世斌，潘光堂，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：