一种与玉米穗长相关的分子标记及其应用制造技术

本发明专利技术公开一种与玉米穗长相关的分子标记，所述分子标记的核苷酸序列如SEQ ID No：1或其互补序列SEQ ID No：2所示，本发明专利技术可为玉米穗长单株选择提供了一种有效的分子辅助选择手段，可应用于玉米穗长遗传改良中，降低育种生产成本；其通过对携带有本发明专利技术的分子标记的玉米单株进行自交，可获得玉米穗长改良而其他性状不变的自交系，具有广阔的前景。具有广阔的前景。具有广阔的前景。

【技术实现步骤摘要】
一种与玉米穗长相关的分子标记及其应用


[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及一种与玉米穗长相关的分子标记及其应用。

技术介绍

[0002]玉米是一种重要的粮食作物、经济作物以及工业原料，其产量对保障国民经济生产与人们生活具有重要意义。玉米单产主要由亩穗数和单穗籽粒重共同决定，其中单穗籽粒重又可分解为穗长(行粒数)和穗粗(穗行数)和百粒重等三个要素。研究表明，穗长与单穗籽粒重表现为极显著正相关，是育种家首先考虑的育种目标之一。因此，筛选和鉴定穗长种质资源是培育高产玉米新品种的重要途径。
[0003]玉米穗长是一种典型的数量性状，且易受环境条件影响。通过传统育种方法选育穗长种质资源存在选育周期长、效率低等问题。分子标记辅助选择技术具有选育速度快、灵敏度高、特异性强、准确可靠等优点，且不受生物体生长发育阶段和外界环境条件等因素的影响，可以加快穗长种质资源筛选的进程。

技术实现思路

[0004]基于以上背景，本专利技术第一个目的是提供一种与玉米穗长相关的分子标记，所提供的分子标记可对玉米穗长遗传改良提供有效、可靠的分子辅助选择手段。
[0005]本专利技术的技术方案为：
[0006]一种与玉米穗长相关的分子标记，所述分子标记位于玉米的第1染色体上，所述分子标记的核苷酸序列如SEQ ID No：1或其互补序列SEQ ID No：2所示。
[0007]进一步地，所述分子标记控制RSH2表达提前终止。
[0008]进一步地，携带所述分子标记的玉米穗长偏长。
[0009]本专利技术还提供了一种扩增上述分子标记物的引物，所述引物包括核苷酸序列如SEQ ID N0:3、SEQ ID N0:4所示，其中SEQ ID N0:3和SEQ ID N0:4的核苷酸序列分别如下：
[0010]左引物F：CCGCTTCTGAGCACACAACC(SEQ ID N0:3)
[0011]右引物R：CGAGCGCCTCTTCTCTAGCTTC(SEQ ID N0:4)。
[0012]本专利技术提供了上述的扩增分子标记的引物在检测上述的分子标记中的应用。
[0013]本专利技术还提供了一种用于检测上述的与玉米穗长相关的分子标记的试剂盒，所述试剂盒含有核苷酸序列如SEQ ID N0:3、SEQ ID N0:4的引物。
[0014]本专利技术还提供了上述的扩增分子标记物的引物在鉴定和筛选玉米穗长遗传改良中的应用，其应用方法为其以玉米单株叶片DNA为模板，以SEQ ID No：3和SEQ ID No：4所示的核苷酸序列为引物进行PCR扩增，得扩增产物；对扩增产物进行测序。
[0015]本专利技术还提供了一种玉米育种方法，通过控制RSH2表达提前终止来获取穗长的玉米种。
[0016]进一步地，其可通过上述的应用方法对幼苗期的玉米单株叶片的DNA进行鉴定后，对携带有本专利技术的分子标记的玉米单株进行自交授粉获得目标基因稳定遗传自交系；
[0017]或是采用上述的应用方法对幼苗期的玉米单株叶片的DNA进行鉴定后，通CRISPR/Cas9介导进行RSH2基因敲除，具体操作为：通过核酸内切酶Cas9蛋白导向性RNA识别RSH2基因并对其进行双链切割，然后细胞通过同源重组实现对目的基因RSH2基因的敲除。
[0018]相比现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0019]本专利技术可为玉米穗长单株选择提供了一种有效的分子辅助选择手段，可应用于玉米穗长遗传改良中，降低育种生产成本；其通过对携带有本专利技术的分子标记的玉米单株进行授粉保种，用于玉米制种，具有广阔的前景。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的实施例1的野生型和突变型玉米穗长对比照片；左为B73野生型玉米穗表型，右为突变型玉米穗表型。
[0021]图2为本专利技术的实施例2的野生型和突变体玉米穗长对比照片，左为QB2896突变体玉米穗表型，右为QB2896野生型玉米穗表型。
[0022]图3为本专利技术的目标基因RSH2发生突变，形成终止子U，导致该基因表达提前终止示意图。
具体实施方式
[0023]为了使得本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本专利技术进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0024]实施例1：本专利技术的分子标记确定及其开发。
[0025]本专利技术的专利技术人以黄早四和Mo17为亲本构建的双亲分离群体为材料，通过精细定位和图位克隆的技术手段，在玉米的第1染色体的210967698
‑
211960189(B73 V4)位置鉴定出一个控制玉米穗长的QTL，在此基础上鉴定出一个候选基因RSH2。然后分别以玉米自交系B73和QB2896为背景，通过候选基因变异检测方法鉴定出该基因在211115478(B73 V4)，即该基因的3946位置发生一个“C/T或G/A”突变，该位点的突变会导致基因RSH2表达提前终止(如图3所示)，并且通过田间对突变体和野生型的表型调查分析发现，突变株表现出穗长偏长；而野生型则穗长较短(见表1)，因而针对该突变点位，开发出了本专利技术的分子标记，其核苷酸序列如SEQ ID No：1或SEQ ID No：2所示，SEQ ID No：1或SEQ ID No：2为其互补序列。
[0026]表1：穗长性状比较
[0027][0028][0029]从表中可以看出，突变体的穗长偏长，穗粗性状差异不显著。
[0030]针对本专利技术的分子标记，开发出用于扩增分子标记的引物，所述引物包括核苷酸序列如SEQ ID N0:3、SEQ ID N0:4所示，其中SEQ ID N0:3和SEQ ID N0:4的核苷酸序列分别如下：
[0031]左引物F：CCGCTTCTGAGCACACAACC(SEQ ID N0:3)
[0032]右引物R：CGAGCGCCTCTTCTCTAGCTTC(SEQ ID N0:4)。
[0033]其中SEQ ID No：1的核苷酸序列见下：
[0034]GCTCATCGGATCTGTCGTGCCAGAGCGCGCCGAGCTCCTCGTGCGCCGTTGCCCGCGGGGCCGCGGACGGGGACGAAAATAGGCAGGACAAGCCGCCCGCGACGGCCGCGTGGCGGTGGGAGCTCGGCGCTGACGGGGACGCCGCGGCCGCGCACGGCGCCGAGCCGCGCGAGCTGGACTCGAGCTCCGGCGGCGCGTAGACGGCGCCGGGCGGGCTGGTGTACACGGCTATCGCCGGCACGGACATGGTCGGCGGAAGCCGAGCAGCCTCTCAACCACCACAAAAGAAGCGTACTCCAATCAGCGGCACCAAGCAGGAAACCAAAACCCGCTGCTCCAATTCTGATCTTGGGGGGGCTCAATTCAATCCCACGAGCTCGGAGCTTCGGA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种与玉米穗长相关的分子标记，其特征在于，所述分子标记位于玉米的第1染色体上，所述分子标记的核苷酸序列如SEQ ID No：1或SEQ ID No：2所示。2.根据权利要求1所述的一种与玉米穗长相关的分子标记，其特征在于，所述分子标记控制RSH2表达提前终止。3.根据权利要求2所述的一种与玉米穗长相关的分子标记，其特征在于，携带所述分子标记的玉米穗长偏长。4.一种扩增权利要求1至3任一项所述的分子标记物的引物，其特征在于，所述引物包括核苷酸序列如SEQ ID N0:3、SEQ ID N0:4所示，其中SEQ ID N0:3和SEQ ID N0:4的核苷酸序列分别如下：左引物F SEQ ID N0:3：CCGCTTCTGAGCACACAACC；右引物R SEQ ID N0:4：CGAGCGCCTCTTCTCTAGCTTC。5.权利要求4所述的扩增分子标记的引物在检测权利要求1所述的分子标记中的应用。6.用于检...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴迅，郭向阳，王安贵，刘鹏飞，陈泽辉，祝云芳，涂亮，陆雪峰，
申请(专利权)人：贵州省旱粮研究所贵州省高粱研究所贵州省玉米工程技术研究中心，
类型：发明
国别省市：