一种检测小麦TaPpd-2D基因启动子区多态性的引物、方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种检测小麦TaPpd

【技术实现步骤摘要】
一种检测小麦TaPpd
‑
2D基因启动子区多态性的引物、方法及应用


[0001]本专利技术涉及一种检测小麦TaPpd
‑
2D基因启动子区多态性的引物、方法及应用，属于分子生物学领域。

技术介绍

[0002]植物育种的基础是遗传变异的选择，现阶段植物育种主要以田间经验选择(常规育种)为主、分子标记辅助选择为辅。常规育种中在实践中存在诸多难以克服的困难，如无法选择效应低的等位基因、难以估计基因与基因间互作、无法同时选择与环境互作的基因、无法在早代杂合状态下进行表型选择、无法满足多性状选择。
[0003]分子标记是一种可遗传的、能反应不同生物个体核苷酸序列差异的特异性DNA片段，分子标记主要在植物抗病性、品质性状等少数性状中应用较多，效果也较好，。产量性状遗传机理复杂，基因对性状的贡献低、等位变异丰富但难以评价、定位区间大，连锁标记对遗传背景敏感，难以在普遍性的育种资源背景下应用，造成育种选择效率偏低。近些年，功能性分子标记(后文简称为：功能标记)的开发与利用在克服这些不足时取得了较好的效果，功能性分子标记是位于基因上的分子标记，与可以检测基因上导致表型发生变异的特定遗传变异，与基因共分离，在分子标记选择中不需要考虑遗传背景的影响，这在植物分子标记辅助选择中具有不可替代的优势。
[0004]小麦是世界第二大主粮，同时是我国第三大主粮，不断培育小麦新品种，是立足做到种源自主可靠、保证国家粮食安全的关键。品种的优良性状是功能基因与环境共同作用的结果，因而挖掘功能基因、利用优异的等位变异改良作物、提升育种科技含量、掌握重要核心基因资源不仅是科学研究的任务，更关乎到亿万中国人民的口粮。
[0005]麦穗是小麦生长发育后期重要的光合器官，同时决定了后期可容纳的干物质总量，大穗为容纳更多的穗粒数以及大粒提供了场所，大穗型品种一般具有较大的旗叶、较多的穗粒数较多、较高的千粒重、粗壮的茎秆。大穗型品种具有光合效率高、株型利于透风等优点。因此，穗长是小麦育种中重要的高产性状，尤其是当前育种中亩穗数基数较为稳定，因而提升穗粒数和千粒重是当前高产育种的重点，特别是在高肥力土地种植时大穗品种容易获得超高产。
[0006]与穗长相关的遗传研究很多，大多数停留在初步定位的阶段，大量与之连锁的分子标记被检测到，这些位点几乎遍布于小麦所有21条染色体，其中第2同源群、第4同源群和第7同源群上定位的QTL最多。
[0007]利用豫麦8679和京411构建的重组自交系群体在1B，2B，2D，5A和7B染色体上定位到稳定控制穗长的QTL，贡献4.88～7.96％的表型变异，利用硬白小麦WCB414和硬红小麦HRSW构建的重组自交系进行QTL分析，共定位到6个控制穗长的QTLs，分别位于1A、2B、2D、4A和4B上，可解释5.1％
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17.8％的表型变异。利用小麦品系
‘
20828
’
和川农16构建的重组自交系进行穗长QTL定位，共鉴定到5个新的QTLs(QSl.sau.2D.1、QSl.sau.2D.2、QSl.sau.4B.1、
QSl.sau.4B.2和QSl.sau.5B)。受限于初定位的精度，这些分子标记与性状之间遗传距离较远，不利于进一步育种利用。
[0008]为了进一步获得与目标性状更为紧密的连锁标记，当前的热点工作主要集中在对目标位点的精细定位。少数位点已完成精细定位，被定位在较小的遗传区间内。中国地方品种望水白中2D染色体上的QTLs分别被精细定位，经鉴定两个基因均为半显性基因，利用近等基因系衍生的F2群体将两个基因分别精细定位至0.9cM和0.2cM，尽管这些位点被进一步准确定位，但是仍未克隆获得功能基因，所开发的分子标记仍然是连锁标记，不具备功能标记的优点。
[0009]Ppd编码一类假效应调节因子PSEUDO
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RESPONSE REGULATOR，与拟南芥PRR37同源，参与植物的节律调节以及光周期相应。在小麦中，该基因在长日照和短日照下均与开花特性密切相关，小麦Ppd基因在A亚基因组和B亚基因组上的部分同源基因TaPpd
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2A和TaPpd
‑
2B研究较少，拷贝数变异与序列变异均可能参与了调控光周期。D亚基因组上的TaPpd
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2D存在丰富的等位变异，至今在已鉴定到5处潜在的关键序列变异：1)发生在5
’
非编码区存在2089bp的缺失，导致该基因无法正常表达；2)在第一内含子中检测到转座子的插入；3)位于第7外显子5bp的缺失，导致了移码突变；4)在第7外显子发生了一个SNP，改变了CCT结构域一个氨基酸的变异；5)在第7外显子中发生了16bp缺失，导致CCT结构域对应碳末端的氨基酸组成改变。一般认为第1)处2089bp的缺失/插入对于植物应答光周期影响最大。

技术实现思路

[0010]本专利技术提供了一种检测小麦TaPpd
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2D基因启动子序列区多态性的引物、方法及应用，这两处序列多态性与穗长之间完全共分离，可实现在育种中对穗长的直接选择。
[0011]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0012]一种检测小麦TaPpd
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2D基因启动子区多态性的引物，其特征在于：所述引物的核苷酸序列如下：
[0013]TaPPD2D24bpIndelF：
[0014]5’‑
CACTCCGTTTTTATTTACTTCCCAGATCAG
‑3’
[0015]TaPPD2D24bpIndelR：
[0016]5’‑
GTGAATCTATGCTATTGCTTAGGTATTGTAGATG
‑3’
[0017]TaPPD2D
‑
MF1：5
’‑
CTCCTCTAAATTATGAAATCCCGACT
‑3’
[0018]TaPPD2D
‑
MR1：5
’‑
CAACGCCCAAATTTAGTACCTCC
‑3’
。
[0019]本专利技术也提供了一种检测小麦TaPpd
‑
2D基因启动子区多态性的方法，包括以下步骤：
[0020](1)设计引物，具体如下：
[0021]TaPPD2D24bpIndelF：
[0022]5’‑
CACTCCGTTTTTATTTACTTCCCAGATCAG
‑3’
[0023]TaPPD2D24bpIndelR：
[0024]5’‑
GTGAATCTATGCTATTGCTTAGGTATTGTAGATG
‑3’
[0025]TaPPD2D
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MF1：5
’‑
CTCCTCTAAATTATGAAATCCCGACT
‑3’
[0026]Ta本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测小麦TaPpd
‑
2D基因启动子区多态性的引物，其特征在于：所述引物的核苷酸序列如下：TaPPD2D24bpIndelF：5
’‑
CACTCCGTTTTTATTTACTTCCCAGATCAG
‑3’
TaPPD2D24bpIndelR：5
’‑
GTGAATCTATGCTATTGCTTAGGTATTGTAGATG
‑3’
TaPPD2D
‑
MF1：5
’‑
CTCCTCTAAATTATGAAATCCCGACT
‑3’
TaPPD2D
‑
MR1：5
’‑
CAACGCCCAAATTTAGTACCTCC
‑3’
。2.一种检测小麦TaPpd
‑
2D基因启动子区多态性的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)设计引物，具体如下：TaPPD2D24bpIndelF：5
’‑
CACTCCGTTTTTATTTACTTCCCAGATCAG
‑3’
TaPPD2D24bpIndelR：5
’‑
GTGAATCTATGCTATTGCTTAGGTATTGTAGATG
‑3’
TaPPD2D
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨剑，曹廷杰，胡卫国，张玉娥，王岩，王西成，
申请(专利权)人：河南省农业科学院小麦研究所，
类型：发明
国别省市：