与豇豆荚长主效制造技术

本发明专利技术涉及一种与豇豆荚长主效

【技术实现步骤摘要】
与豇豆荚长主效QTL紧密连锁的分子标记及其应用


[0001]本专利技术属于生物分子
，涉及豇豆荚长主效
QTL
紧密连锁的分子标记及其
KASP
引物
、
选育方法
。

技术介绍

[0002]豇豆
(Vigna unguiculata(L.)Walp.)(2n
＝
2x
＝
22)
隶属豆科
(Fabaceae)
菜豆族
(Trib.PhasoleaeDC.)
豇豆属
(Vigna Savi)
，是热带和亚热带地区重要的豆类作物之一
。
豇豆为自花授粉二倍体，基因组大小约
620Mb。
豇豆起源于非洲，野生豇豆在西非或东非地区首先被驯化成粮用豇豆
(
普通豇豆
)
，随后粮用豇豆向东传播，在东南亚或南亚地区进一步驯化出菜用豇豆
(
长豇豆
)。
豇豆是我国六大食用豆类作物之一，也是重要的豆类蔬菜作物
。
近年来我国豇豆年种植面积超过
800
万亩，栽培面积和产量约占世界的五分之一
。
[0003]豇豆为荚果类作物，豆荚是最主要的食用部分，其中长豇豆主要以嫩荚做菜用，商品长豇豆荚长一般要求超过
60cm
，豆荚长度不仅影响产量，也直接影响消费者的选购意愿和商品价格
。
因此，选育长荚品种一直是豇豆育种的重要目标
。
作为豇豆最特异的生物学性状，荚长是一个复杂的数量性状，受多基因控制且受环境影响很大
。
传统育种对荚长的选育主要依据表型进行选择，选育结果准确性受环境影响较大，且耗时费力，而基于基因型选择的分子标记辅助选择技术则能有效提高选择的效率，大大减轻田间工作量，缩短选种和育种进程
。
[0004]随着豇豆高质量基因组的释放和测序技术的快速发展，通过重测序技术可以快速获得不同种质高质量的
SNP
基因型数据，结合其表型数据进行全基因组范围内的关联分析，可以挖掘出控制目标性状遗传变异，为豇豆分子育种提供目标
QTL/
基因
。
单核苷酸多态性标记
(single nucleotide polymorphism
，
SNP)
由于其数量多
、
多态性丰富逐步成为豇豆遗传研究的主流标记，近年来，结合竞争性等位变异特异性
PCR(Kompetitive Allele Specific PCR
，
KASP)
技术，可以针对海量的
SNP
标记进行灵活
、
个性化的筛选和应用，成为作物分子育种研究中有力的遗传工具
。
目前，
KASP
标记在水稻
、
玉米
、
菜豆等作物上已经广泛用于遗传多样性分析
、
基因定位和分子标记辅助选择
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供与豇豆荚长主效
QTL
紧密连锁的分子标记及其引物，并提供利用该标记进行对荚长辅助育种的方法
。
该方法首先利用全基因组关联分析的方法，获得与荚长基因紧密连锁的
SNP
，再将
SNP
转化为
KASP
标记进行验证，并利用该标记扩增需要鉴定的材料，根据其基因型判断样本荚长的有利等位变异，从而为豇豆荚长性状的遗传改良提供新的技术支撑
。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]1、
本专利技术首先构建了一个含
344
份种质的豇豆核心种质群体，随后对其进行荚长表型和基因型鉴定，荚长表型于
2021
年在杭州和广州两地分别进行，采用随机区组设计，每
份材料种植4穴，每穴保留2‑3株材料，参照
《
豇豆种质资源描述规范和数据标准
》
，每份材料随机选取
10
个处于商品成熟期的嫩荚，利用尺子精确测量嫩荚长，取平均值作为鉴定结果，最终得到嫩荚长的表型数据
。
利用重测序技术对
344
份种质进行基因型鉴定，鉴定出
1,262,497
个高质量
SNP
用于群体结构分析和关联分析，结合该群体的荚长表型，利用
GEMMA
软件在全基因组范围内鉴定出4个与荚长显著相关的区段，其中
PL
‑
9.1
对荚长的遗传贡献最大，其携带一个细胞壁相关受体激酶蛋白基因
VuPL4
，本专利技术根据
VuPL4
的基因组序列，设计出一个位于9号染色体
35605194bp
处的
SNP
‑
KASP
标记
VuPL4_35605194
与荚长显著相关，说明该标记可以指示荚长基因
VuPL4
的筛选，利用该标记扩增需要鉴定的材料，根据其基因型即可判断样本是否携带控制嫩荚长的有利等位变异，基因型的多态性为
T/G。
进一步用短荚品种和长荚育成品种构建了重组自交系群体得到验证
。
[0008]具体的
VuPL4
基因在
35605194bp
处的
SNP
为
T/G
，其在群体中序列变异为：
GTAATAGTAACCCCTGTTAA[T/G]CTTGTTCTGTAGTGCGGAATAGAATGTTTTGACAGA CAA SEQ ID No
：
1。
[0009]2、
检测权利要求1所述豇豆荚长主效
QTL
紧密连锁的分子标记的
KASP
引物，所述
KASP
引物为以下具体序列：
[0010]VuPL4_35605194KASP
引物：
[0011]VuPL4_35605194Primer1
：
[0012]5’‑
GAAGGTGACCAAGTTCATGCTGTAATAGTAACCCCTGTTAAT
‑3’
；
[0013]VuPL4_35605194Primer2
：
[0014]5’‑
GAAGGTCGGAGTCAACGGATTGTAATAGTAACCCCTGTTAAG
‑3’
；
[0015]VuPL4_35605194Primer1
和
VuPL4_35605194Primer2
为2条特异性引物，分别连接不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
豇豆荚长主效
QTL
紧密连锁的分子标记，其特征在于，所述分子标记为
VuPL4_35605194
，位于豇豆品种
G98
基因组上9号染色体
35605194bp
处，所述分子标记为基于
PCR
技术的
KASP
标记，多态性为
T/G。2.
根据权利要求1所述的豇豆荚长主效
QTL
紧密连锁的分子标记，其特征在于，所述分子标记具有如
SEQ ID NO.1
所示的核苷酸序列
。3.
检测权利要求1所述豇豆荚长主效
QTL
紧密连锁的分子标记的
KASP
引物，其特征在于，所述
KASP
引物为以下具体序列：
VuPL4_35605194KASP
引物：
VuPL4_35605194Primer1
：5’‑
GAAGGTGACCAAGTTCATGCTGTAATAGTAACCCCTGTTAAT
‑3’
；
VuPL4_35605194Primer2
：5’‑
GAAGGTCGGAGTCAACGGATTGTAATAGTAACCCCTGTTAAG
‑3’
；
VuPL4_35605194Primer1
和
VuPL4_35605194Primer2
为2条特异性引物，分别连接不同的荧光序列；
VuPL4_35605194Primer_Common
：5’‑
TTGTCTGTCAAAACATTCTATT
‑3’
。4.
权利要求3所述
KASP
引物，其特征在于，其中
VuPL4_35605194Primer1
连接
FAM
基团，
VuPL4_35605194Primer2
连接
HEX
基团
。5.
权利要求3或4所述
KASP
引物
、
含有
KASP
引物的试剂或试剂盒在检测豇豆荚长主效
QTL
中的应用
。6.
利用权利要求3所述检测豇豆荚长主效
QTL
紧密连锁的分子标记的
KASP
引物进行选育不同豇豆荚长品种的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
S1、
提取豇豆植株样本基因组
DNA
；
S2、
以豇豆植株样本基因组
DNA
为模板，利用
VuPL4_35605194KASP
引物进行
KASP
反应检测；所述
VuPL4_35605194KASP
引物为：
VuPL4_35605194Primer1
：5’‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴新义，董君暘，汪宝根，吴晓花，李国景，汪颖，王尖，鲁忠富，
申请(专利权)人：浙江省农业科学院，
类型：发明
国别省市：