油菜千粒重关联的位点qSW.9-4的PARMS分子标记或标记组合的应用制造技术

本发明专利技术属于生物育种技术领域，具体涉及一油菜千粒重关联的PARMS分子标记或标记组合的应用，申请人筛选到两个千粒重关联位点qSW.A9

【技术实现步骤摘要】
油菜千粒重关联的位点qSW.9
‑
4的PARMS分子标记或标记组合的应用


[0001]本专利技术属于生物育种
，具体涉及油菜千粒重关联的PARMS分子标记或标记组合的应用。

技术介绍

[0002]在同一种植密度条件下，油菜单产取决于单株产量，而单株产量直接决定于全株角果数、每角粒数和粒重三个构成因子。虽然油菜产量的三个构成因子之间呈现一定程度的负相关，但其系数往往不大，因此可以通过提高产量构成因子(如粒重)来增加产量。2005
‑
2013年国家冬油菜登记品种产量特征数据显示，油菜产量从2005年的2490.99千克/公顷到2013年的2861.25千克/公顷，增长了14.9％；千粒重从3.46克增加为3.85克，增幅为11.2％，每角粒数从20.08粒到21.13粒，增幅为5.2％；而全株角果数则呈现显著减少趋势(从平均每株387.45角降到280.52角)，下降了27.6％(Hu et al.,2017)。因此，从育种实践上看，油菜单产的增加确实能通过提高粒重等构成因子来实现。目前，油菜品种的千粒重一般都低于4g，而油菜种质资源中千粒重的最大值可以超过8克(陈苇等，2011)，说明油菜粒重仍有很大提升空间。
[0003]随着现代生物技术的飞快发展，分子标记技术也在不断更新迭代，由最初的RFLP、RA PD/AFLP、SSR逐渐发展为目前的SNP标记。目前SNP检测方法主要分为两大类：一大类是以单链构象多态性(SSCP)、变性梯度凝胶电泳(DDGE)、酶切扩增多态性序列(CAPS)、等位基因特异性PCR(AS
‑
PCR)等为代表的以凝胶电泳为基础的传统经典的检测方法；另一大类是以直接测序、DNA芯片、变性高效液相色谱(DHPLC)、质谱检测技术、高分辨率溶解曲线(HRM)等为代表的高通量、自动化程度较高的检测方法。这两类方法各有优缺点，目前已有将两者结合起来的检测方法如KASP(Lister et.,2013)和PARMS(Lu et al.,2020)等，不但操作简便、成本低廉而且能实现高通量的检测。
[0004]粒重是一个典型的由多基因控制的复杂数量性状，表型连续分布而且容易受环境条件的影响。粒重的遗传以加性效应为主，显性和上位性较弱，因而其杂种优势很弱，具体表现为杂种F1的粒重一般都介于双亲之间(李娜，2015)。数量遗传学和分子标记技术的结合，可将复杂的数量性状分解为单个的数量性状基因位点(quantitative trait loci,QTL)，然后像研究质量性状一样对控制数量性状的多个基因进行研究。QTL定位就是在遗传分离群体的基础上，借助分子标记和遗传图谱，利用QTL作图软件对分离群体的数量性状表型数据进行分析，从而确定数量性状基因在染色体上的位置和效应。目前，利用连锁作图(linkage ma pping)和关联作图(association mapping)的方法，在油菜种已定位到一百多个千粒重QTL(Quijada et al.,2006；Udall et al.,2006；Radoev et al.,2008；Shi et al.,2009；王峰等，2010；Basunanda et al.,2010；Fan et al.,2010；Zhang et al.,2011；赵卫国等，2017)，但在不同群体和环境中都起作用的QTL数目有限，难以满足实际的育种需求。
[0005]本专利技术利用油菜自然群体十个环境的千粒重数据进行全基因组关联分析，旨在找到对油菜千粒重具有改良效应的新的稳定位点，并据此开发高通量低成本的实用性分子标记用于辅助选择，为后续全基因组选择育种奠定基础。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是在于提供了油菜A09染色体上和粒重显著关联的位点qSW.9
‑
4的SNP分子标记Bn
‑
A09
‑
p6574470，该SNP为油菜DarmorV4.1参考基因组第6,430,156位碱基。
[0007]本专利技术的另一个目的在于提供了与油菜千粒重关联的分子标记组合，该组合为分子标记Bn
‑
A09
‑
p6574470和Bn
‑
scaff_15712_2
‑
p365609的组合，分别位于油菜DarmorV4.1参考基因组A09染色体第6,430,156位碱基和C02染色体第38,530,546位碱基。
[0008]本专利技术还有一个目的是提供了针对上述分子标记或分子标记组合的PARMS标记引物。
[0009]本专利技术的最后一个目的在于提供了PARMS标记引物在油菜千粒重选择育种中的应用。为了达到上述目的，本专利技术采取以下技术措施：
[0010]与油菜千粒重相关的SNP位点的获得：
[0011](1)提取油菜关联群体331份品系的总DNA，利用油菜60K SNP芯片对每个样本进行基因型分析(Li et al.,2020)。
[0012](2)利用Illumina BeadStudio基因分型软件(http://www.illumina.com/)计算群体材料在每个位点的缺失率(missing rate)、杂合率(heterozygous rate)、次要等位基因频率(m inor allele frequency)。
[0013](3)将关联群体331份品系分别在10个环境种植，成熟期挑选每个小区中长势均匀的10个单株进行收获，按单株分别脱粒后将种子晒干进行千粒重的考察，计算各品系平均值。
[0014](4)利用关联群体的高密度SNP基因型数据、10个环境的千粒重表型数据、群体结构和亲缘关系，利用TASSEL 5.0软件(Bradbury et al.,2007)进行全基因组关联分析。最终获得与粒重显著关联的位点qSW.A9
‑
4和qSW.C2
‑
2，其峰值SNP标记Bn
‑
A09
‑
p6574470和Bn
‑
scaff_15712_2
‑
p365609分别位于油菜DarmorV4.1参考基因组A9染色体第6,430,156和C02染色体第38,530,546位碱基处，均可以在两个环境和两个模型被重复检测到。
[0015](5)提取油菜A09染色体第6,430,156位碱基上下游各100bp的序列，按照PARMS引物设计原则获得引物序列：qSW.A9
‑
4F：TTTTGTGTCAATTCTCTTACAACCC；qSW.A9
‑
4Ra：GAAGGTGACCAAGTTCATGCTCCCGTATAACCTTGCAAAAAAGTA；qSW.A9
‑
4R g：GAAGGTCGGAGTCAACGGATTCCCGTATAACCTTGCAAAAAAGTG。
[0016]提取油菜C02染色体第38,530,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.检测油菜DarmorV4.1参考基因组A09染色体第6,430,156位碱基的系统在油菜千粒重选择育种中的应用，所述的系统为试剂、试剂盒或仪器。2.油菜千粒重选择育种的装置，其特征在于：所述的装置包括数据接收模块和数据处理模块，所述的数据接收模块被配置为接收待测油菜DarmorV4.1参考基因组A09染色体第6,430,156位碱基的基因型；所述的数据处理模块用于将来自于接受模块的基因型转换为待测油菜的判定结果。3.油菜千粒重选择育种的计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质使计算机运行如下步骤：检测待测油菜DarmorV4.1参考基因组A09染色体第6,430,156位碱基的基因型，将所述基因型转换成判定待测油菜的判定结果。4.根据权利要求1所述的应用，所述的试剂为检测油菜DarmorV4.1参考基因组A09染色体第6,430,156位碱基的引物。5.根据权利要求4所述的应用，所述的引物为：qSW.A9
‑
4F：TTTTGTGTCAATTCTCTTACAACCC、qSW.A9
‑
4Ra：GAAGGTGACCAAGTTCATGCTCCCGTATAACCTTGCAAAAAAGTA和qSW.A9
‑
4Rg：GAAGGTCGGAGTCAACGGATTCCCGTATAACCTTGCAAAAAAGTG。6.检测油菜DarmorV4.1参考基因组A09染色体第6,430,156位碱基和C02染色体第38,530,546位碱基的系统在油菜千粒重选择育种中的应用，所述的系统为试剂、试剂盒或仪器。7.油菜千粒重选择育种的装置，其特征在于：所述的装置包括数据接收模块和数据处理模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：师家勤，王汉中，王新发，刘贵华，梁华兵，詹杰鹏，
申请(专利权)人：‑，
类型：发明
国别省市：