小麦低亲和性硝态盐转运蛋白基因TaNPF7.6-1A等位变异的KASP标记及其应用制造技术

本发明专利技术属于生物技术领域，具体涉及小麦低亲和性硝态盐转运蛋白基因TaNPF7.6

【技术实现步骤摘要】
小麦低亲和性硝态盐转运蛋白基因TaNPF7.6
‑
1A等位变异的KASP标记及其应用


[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及小麦低亲和性硝态盐转运蛋白基因TaNPF7.6
‑
1A的KASP标记及其应用。

技术介绍

[0002]氮作为小麦必需的大量矿质营养元素，是生长发育中蛋白质、核酸、激素等重要组成成分，氮肥对小麦产量的大幅提升发挥了重要作用，但在也存在着氮肥使用过度的问题，尤其是在目前小农户的种植模式下普遍存在化肥过量施用的现象。氮肥大量使用还导致了小麦等主要作物种植成本增加，并造成土壤酸化、地下水污染和温室气体排放加剧等环境问题。绿色、高产、高效成为小麦品种遗传改良的重要研究方向。因此利用氮高效基因，为培育氮高效小麦新品种提供理论依据和种质支撑就成为了小麦产业可持续发展重要举措。
[0003]小麦从土壤中吸收的主要氮素形态为硝酸盐。硝酸盐转运体负责吸收环境中的硝酸盐并进行内部运输。植物中存在四类基因家族参与硝酸盐的转运，包括NPF(nitrate transporter 1/peptide family，低亲和性硝酸盐转运蛋白1/肽)、NRT2(nitrate transporter 2，高亲和性硝酸盐转运蛋白)、CLC(chloride channel，氯离子通道蛋白)和SLAC/SLAH(slow anion channel
‑
associated homologues，慢性阴离子通道相关的同源物)。以中国春小麦参考基因组进行比对，在小麦中共鉴定到46个NRT2和331个NPF基因家族成员。但只有少数NRT2和NPF基因的功能得到研究。
[0004]对小麦氮效率的遗传改良的研究报道多数是利用转基因技术实现的，而目前对小麦自身的氮高效优异基因的发掘和研究的报道较少，这已成为制约小麦氮高效利用特性遗传改良的一个瓶颈问题。因此，利用NPF基因家族的候选基因关联分析方法开展小麦相关氮高效基因的挖掘，基于候选基因的序列信息开发SNP分子标记，并建立氮高效小麦杂交后代早期的分子标记辅助选择流程，对于培育氮高效小麦新品种，提升育种效率和目的性具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术发现了小麦NPF基因家族中存在的小麦低亲和性硝态盐转运蛋白基因TaNPF7.6
‑
1A，基于该基因序列信息开发了检测该基因存在的SNP多态性的KASP分子标记，所述的KASP分子标记为小麦氮高效分子标记辅助育种的鉴定和筛选提供了技术支持。
[0006]本专利技术采用以下技术方案：
[0007]本专利技术发现以中国春参考基因组Chinese Spring v1.0为准，chr1A:355628042处存在位点多态性，SNP为T/G，该位点可作为小麦低亲和性硝态盐转运蛋白基因的分子标记。为了将该基因的SNP等位变异应用于所有小麦种质资源，在本专利技术中表示为，该SNP位于SEQ ID NO:1所示序列的第43个碱基处，SEQ ID NO:1为
[0008]5’‑
AGAAATGAAACAAAGCTAGCTCCCTCTGTTTGCAGCTGTGCANACATCAATACGTCTGAAC
‑3’
，
其中N为T/G。
[0009]上述SNP位点位于小麦低亲和性硝态盐转运蛋白基因TaNPF7.6
‑
1A上，所述低亲和性硝态盐转运蛋白基因位于小麦染色体1AL上，该基因ID为TraesCS1A02G197600。当小麦材料携带该基因的SNP基因型为GG时，其表现为氮高效类型，籽粒产量、籽粒氮素积累量和地上部氮素积累量显著高于携带该位点为TT的材料。
[0010]本专利技术提供了用于检测小麦低亲和性硝态盐转运蛋白基因TaNPF7.6
‑
1A相关的SNP位点的产品，所述产品包括：
[0011](1)检测小麦低亲和性硝态盐转运蛋白基因TaNPF7.6
‑
1A相关的SNP位点的分子标记；具体可以是KASP分子标记。
[0012](2)用于检测(1)中所述分子标记的引物组合物；具体可以是KASP引物组合物：
[0013]引物F1，如SEQ ID NO:2所示；
[0014]引物F2，如SEQ ID NO:3所示；
[0015]引物R，如SEQ ID NO:4所示。
[0016]F1：5'
‑
GAAGGTCGGAGTCAACGGATTGTTCAGACGTATTGATGTA
‑
3'；
[0017]F2：5'
‑
GAAGGTGACCAAGTTCATGCTGTTCAGACGTATTGATGTC
‑
3'；
[0018]R：5'
‑
AGAAATGAAACAAAGCTAGCTCC
‑
3'。
[0019]上述引物中，5'
‑
GAAGGTCGGAGTCAACGGATT
‑
3'为特异荧光序列HEX；
[0020]5'
‑
GAAGGTGACCAAGTTCATGCT
‑
3'为特异荧光序列FAM。
[0021]利用上述KASP引物对待测小麦材料基因组DNA进行PCR反应，读取PCR扩增产物的荧光颜色，以判断样品基因型，红色代表基因型为GG，蓝色代表基因型为TT。携带GG基因型的小麦材料，其籽粒产量、籽粒氮素积累量、地上部氮素积累量显著高于携带TT基因型的。基因型GG的PCR扩增产物命名为TaNPF7.6
‑
1A
GG
，其序列如SEQ ID NO:5所示；基因型TT的PCR扩增产物命名为TaNPF7.6
‑
1A
TT
，其序列如SEQ ID NO:6所示。序列如下：
[0022]TaNPF7.6
‑
1A
GG
：
[0023]5'
‑
AGAAATGAAACAAAGCTAGCTCCCTCTGTTTGCAGCTGTGCAGACATCAATACGTCTGAAC
‑
3'，
[0024]TaNPF7.6
‑
1A
TT
：
[0025]5'
‑
AGAAATGAAACAAAGCTAGCTCCCTCTGTTTGCAGCTGTGCATACATCAATACGTCTGAAC
‑
3'。
[0026](3)包含(2)中所述引物组合物的试剂或者试剂盒；所述试剂或者试剂盒中含有所述KASP引物。
[0027](4)用于小麦低亲和性硝态盐转运蛋白基因TaNPF7.6
‑
1A相关的SNP位点的探针；如根据所述SNP位点设计的探针。
[0028](5)包含(4)中所述探针的芯片。如根据上述探针制备的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.小麦低亲和性硝态盐转运蛋白基因TaNPF7.6
‑
1A相关的SNP位点，其特征在于，所述SNP位点位于SEQ ID NO：1所示序列的第43个碱基处，SEQ ID NO：1为AGAAATGAAACAAAGCTAGCTCCCTCTGTTTGCAGCTGTGCANACATCAATACGTCTGAAC，其中N为T/G。2.根据权利要求1所述的小麦低亲和性硝态盐转运蛋白基因TaNPF7.6
‑
1A相关的SNP位点，其特征在于，当小麦材料基因TaNPF7.6
‑
1A的SNP基因型为GG时，其表现为氮高效类型，当小麦材料基因TaNPF7.6
‑
1A的SNP基因型为TT时，其表现为氮低效类型。3.用于检测小麦低亲和性硝态盐转运蛋白基因TaNPF7.6
‑
1A相关的SNP位点的产品，其特征在于，所述产品包括：（1）检测小麦低亲和性硝态盐转运蛋白基因TaNPF7.6
‑
1A相关的SNP位点的分子标记；（2）用于检测（1）中所述分子标记的引物组合物；（3）包含（2）中所述引物组合物的试剂或者试剂盒；（4）用于小麦低亲和性硝态盐转运蛋白基因TaNPF7.6
‑
1A相关的SNP位点的探针；（5）包含（4）中所述探针的芯片。4.根据权利要求3所述的产品，其特征在于，所述分子标记为KASP标记，所述KASP标记的引物组合物包括：如SEQ ID NO:2所示的引物F1；如SEQ ID NO:3所示的引物F2；如SEQ ID NO:4所示的引物R。5.根据权利要求4中所述的产品，其特征在于，所述引物组合物中，5'
ꢀ‑

【专利技术属性】
技术研发人员：彭超军，许为钢，杜习军，董海滨，李艳，齐学礼，
申请(专利权)人：河南省作物分子育种研究院，
类型：发明
国别省市：