System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 水稻雄性不育基因OsGSL2的分子标记及其应用制造技术_技高网

水稻雄性不育基因OsGSL2的分子标记及其应用制造技术

技术编号:40355246 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-09 14:40
本发明专利技术涉及植物生物技术领域,尤其涉及水稻雄性不育基因OsGSL2的分子标记及其应用。水稻雄性不育基因OsGSL2的分子标记由如SEQ ID NO.11和SEQ ID NO.12所示的引物扩增得到。本发明专利技术针对水稻雄性不育基因OsGSL2设计了与隐性核雄性不育、雌性可育表型完全一致且操作简便、分型快速、使用灵活、费用低廉的分子标记,将成为广大育种者不可或缺的辅助育种工具。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及植物生物,尤其涉及水稻雄性不育基因osgsl2的分子标记及其应用。


技术介绍

1、雄性不育系是杂交水稻育制种技术的关键节点。雄性不育系是指雄配子发育异常而丧失生育能力,雌配子发育正常的植物株系。它只能作为母本接受父本的花粉,自交不能结实。目前杂交水稻生产上应用的雄性不育系有核质互作型和光温敏型两种。核质互作型雄性不育系的不育基因在细胞质中,细胞核中没有育性恢复基因。当细胞核中有育性恢复基因的恢复系与其配组杂交时可以生产可育的子一代杂交种,当细胞核中没有育性恢复基因而细胞质中也没有不育基因的保持系与其杂交时可以繁殖不育系种子。由于需要不育系、保持系和恢复系三系配套,这种杂交水稻育制种技术常被称为“三系法”。一些控制核质互作型不育及相应育性恢复的基因已经被克隆(chen and liu,2014,male sterility andfertility restoration in crops,annu rev plant biol,65:579-606)。核质互作型不育系是杂交水稻育制种中第一种大规模应用的不育系,为杂交水稻产业的建立和发展奠定了材料基础。然而由于核质互作型不育系的组配受到恢复系基因型的限制,导致只有约5%的种质资源能被利用。而细胞质的不育基因有导致米质差、特定病虫害流行的潜在风险。

2、光温敏型雄性不育系是一种育性受光温环境调控的不育系。在一定的光温条件下这种不育系保持不育,可用于组配杂交。当条件改变时不育系恢复育性,可用于不育系繁殖。由于光温敏雄性不育系实现了不育系和保持系的合二为一,只需要父本与其配组生产子一代杂交种,因此相应的育制种技术常被称为“两系法”。调控光温敏雄性不育的基因在细胞核中,目前已经克隆的基因包括pms3、tms5、csa和tms10(chen and liu,2014,malesterility and fertility restoration in crops,annu rev plant biol,65:579-606;zhou h,et al,2014,rnase zs1 processes ubl40 mrnas and controlsthermosensitive genic male sterility in rice,nature communications,5:4884-4892)。与核质互作型不育系相比,光温敏型不育系繁殖程序简单,配组因恢复基因广泛存在而更自由。光温敏不育系的大规模应用极大地巩固和推动了杂交水稻产业发展。然而,由于该型不育系的育性受光温环境影响,也导致制种风险高,制种地域受到限制。

3、为了克服目前杂交水稻育制种技术中存在的关键性缺陷,创造和利用新类型的不育系将是重要的突破口。细胞核雄性不育由细胞核基因突变产生,有显性突变和隐性突变,有孢子体基因突变和配子体基因突变。显性突变和配子体基因突变只能通过雌配子遗传,隐性突变既可通过雌配子也可通过雄配子进行遗传,而且遵循孟德尔定律。

4、目前,水稻中已克隆和鉴定的普通核雄性不育基因和创制的雄性不育材料均相对较少。挖掘鉴定水稻雄性不育候选基因、以及针对候选基因设计与隐性核雄性不育、雌性可育表型完全一致且操作简便、分型快速、使用灵活、费用低廉的分子标记,成为本领域亟需解决的技术难题。


技术实现思路

1、本专利技术发现,水稻胼胝质合成酶基因osgsl2能够有效调控水稻雄性生殖发育过程,通过对水稻花药发育的调控影响水稻育性。利用osgsl2突变体能够获得隐性核不育类型的雄性不育系。该不育系育性稳定,只受核编码的单基因调控,不受光温环境的影响。该不育系的育性恢复基因广泛存在于水稻种质资源中,也可以通过转野生型基因恢复育性,本专利技术为水稻提供了新的雄性不育候选基因。

2、osgsl2突变体包括水稻osgsl2基因突变体osgsl2-1(其核苷酸序列为seq idno.4所示)、水稻osgsl2基因突变体osgsl2-2(其核苷酸序列分别为seq id no.5和seq idno.6所示)、水稻osgsl2基因突变体osgsl2-3(其核苷酸序列分别为seq id no.7和seq idno.8所示)。

3、基于该基因及其突变体,专利技术人进一步经大量设计、摸索、筛选和验证,开发了用于该基因鉴定的共分离分子标记,因此提出如下
技术实现思路

4、首先,本专利技术提供了一种水稻osgsl2基因的分子标记,由如seq id no.11和seqid no.12所示的引物扩增得到。

5、上游引物gsl2-f1:aggttggtaaaggaagggat(seq id no.11)位于水稻基因osgsl2核酸序列起始密码子atg前第-41bp~-22bp,下游引物gsl2-r1:actcagtgcgagataaaagc(seq id no.12)位于起始密码子atg后第176bp~195bp。

6、进一步,本专利技术提供了用于检测水稻osgsl2基因的特异性引物组合物,包括如seqid no.11和seq id no.12所示的引物。

7、进一步,本专利技术提供了一种试剂或试剂盒,其中含有上述引物组合物。

8、进一步,本专利技术提供了上述分子标记、引物组合物、试剂或试剂盒在水稻osgsl2基因检测中的应用。

9、进一步,本专利技术提供了上述分子标记、引物组合物、试剂或试剂盒在以下至少一方面中的应用:

10、(1)鉴定或选育水稻普通核雄性不育种质资源;

11、(2)水稻杂交育种和制种;

12、(3)水稻不育系的种质资源改良。

13、所述改良包括提高作物产量、提高作物品质、提高作物抗病虫害、抗逆、抗倒伏能力。

14、进一步,本专利技术提供了上述分子标记、引物组合物、试剂或试剂盒在水稻育性检测中的应用。

15、更进一步,本专利技术提供了一种检测水稻osgsl2基因的方法,包括:以水稻基因组dna为模板,利用如seq id no.11和seq id no.12所示的引物进行pcr扩增,根据扩增产物带型判断水稻是否含有osgsl2基因以及基因型。

16、本专利技术还提供了一种检测水稻育性的方法,包括:以水稻基因组dna为模板,利用如seq id no.11和seq id no.12所示的引物进行pcr扩增,根据扩增产物带型判断水稻育性。

17、优选地,所述pcr扩增的反应程序为:94℃预变性4~5min,94℃变性20~40s,54~60℃退火20~40s,72℃延伸20~30s,扩增30~40个循环,最后72℃延伸5~10min。

18、优选地,所述pcr扩增的反应体系为:biomiga的2×pcr预混合液(含mg2+;taqdnapolymerase;2.5mm dntps;10×pcr buffer)5μl,1μl引物(含各0.5μl正反向引物),1~1.5μl模板dna,ddh2o补足10μl。

19、优本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水稻OsGSL2基因的分子标记,其特征在于,由如SEQ ID NO.11和SEQ ID NO.12所示的引物扩增得到。

2.用于检测水稻OsGSL2基因的特异性引物组合物,其特征在于,包括如SEQ ID NO.11和SEQ ID NO.12所示的引物。

3.一种试剂或试剂盒,其特征在于,其中含有权利要求2所述的引物组合物。

4.权利要求1所述的分子标记或权利要求2所述的引物组合物或权利要求3所述的试剂或试剂盒在水稻OsGSL2基因检测中的应用。

5.权利要求1所述的分子标记或权利要求2所述的引物组合物或权利要求3所述的试剂或试剂盒在以下至少一方面中的应用:

6.权利要求1所述的分子标记或权利要求2所述的引物组合物或权利要求3所述的试剂或试剂盒在水稻育性检测中的应用。

7.一种检测水稻OsGSL2基因的方法,其特征在于,包括:以水稻基因组DNA为模板,利用如SEQ ID NO.11和SEQ ID NO.12所示的引物进行PCR扩增,根据扩增产物带型判断水稻是否含有OsGSL2基因以及基因型。

>8.一种检测水稻育性的方法,其特征在于,包括:以水稻基因组DNA为模板,利用如SEQID NO.11和SEQ ID NO.12所示的引物进行PCR扩增,根据扩增产物带型判断水稻育性。

9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,所述PCR扩增的反应程序为:94℃预变性4~5min,94℃变性20~40s,54~60℃退火20~40s,72℃延伸20~30s,扩增30~40个循环,最后72℃延伸5~10min。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,若扩增产物只出现236bp条带,则待测样品为纯合野生型基因型,水稻的育性正常;若只出现233bp条带,则待测样品为纯合突变型基因型,水稻为雄性不育;若同时出现236bp和233bp条带,则待测样品为杂合基因型,水稻的育性正常。

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【技术特征摘要】

1.一种水稻osgsl2基因的分子标记,其特征在于,由如seq id no.11和seq id no.12所示的引物扩增得到。

2.用于检测水稻osgsl2基因的特异性引物组合物,其特征在于,包括如seq id no.11和seq id no.12所示的引物。

3.一种试剂或试剂盒,其特征在于,其中含有权利要求2所述的引物组合物。

4.权利要求1所述的分子标记或权利要求2所述的引物组合物或权利要求3所述的试剂或试剂盒在水稻osgsl2基因检测中的应用。

5.权利要求1所述的分子标记或权利要求2所述的引物组合物或权利要求3所述的试剂或试剂盒在以下至少一方面中的应用:

6.权利要求1所述的分子标记或权利要求2所述的引物组合物或权利要求3所述的试剂或试剂盒在水稻育性检测中的应用。

7.一种检测水稻osgsl2基因的方法,其特征在于,包括:以水稻基因组dna为模板,利用如seq ...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐杰李新鹏安保光刘昊吴春瑜
申请(专利权)人:海南波莲科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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