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用于小麦株高性状鉴定的分子标记及其应用制造技术

技术编号:40507830 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-01 13:22
本发明专利技术涉及用于小麦株高性状鉴定的分子标记及其应用,本发明专利技术公开了一个与小麦株高性状相关的变异位点,并通过该位点开发了KASP标记和专用引物。采用这一KASP标记和专用引物,可以确定待测小麦的基因型,即ERF<supgt;T</supgt;基因型(变异位点为T/T)或ERF<supgt;C</supgt;基因型(变异位点为C/C)或ERF<supgt;T</supgt;/ERF<supgt;C</supgt;基因型(变异位点为T/C)。对96份小麦样本的单倍型分析结果表明,根据待测小麦的基因型,可以确定具有ERF<supgt;C</supgt;基因型的小麦植株的成熟期株高小于具有ERF<supgt;T</supgt;基因型的小麦植株。这一发现有助于筛选出株高矮化,抗倒伏的小麦品种,为培育高产、稳产、矮杆、抗倒伏的小麦品种提供了理论基础,并提供了分子辅助选择的工具。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于小麦育种,涉及用于小麦株高性状鉴定的分子标记及其应用


技术介绍

1、小麦是世界上最重要的粮食作物之一,其重要性不仅体现在食品生产和全球经济上,还在社会、文化和历史方面具有深远的影响。小麦作为主要食品来源:小麦是世界各地人们的主要食品来源之一,它提供了大约20%的全球膳食热量。小麦被用于制作面包、面条、饼干、糕点等各种主食,满足了数十亿人的主要能量需求。小麦影响全球粮食供应:小麦在全球粮食供应链中扮演着关键角色。它是世界上最广泛种植的粮食作物之一,为各种食品加工和人类消费提供了大量原材料。小麦的重要性不仅在于它作为主要食品来源,还在于它对全球经济、农业和文化的深远影响。它是人类社会的不可或缺的一部分,对于满足申请人的基本需求和丰富申请人的生活方式至关重要。

2、小麦是全球最重要的主粮作物,为人类食物热量的主要来源,株高又是影响小麦产量的一个重要因素,株高关乎着小麦的抗倒伏能力,相对较矮的株高,往往拥有较为较低的重心,从而表现出更强的抗倒伏能力。上世纪为了减少小麦倒伏情况,引入rht1和rht2使小麦植株更加紧凑和坚挺,使得小麦在使用高水肥的情况下,减少了倒伏的风险。这有助于减少收割时的损失,提高产量和农民的经济效益。但据以往研究报道,rht1和rht2可能导致幼苗出苗不良,并对千粒重(tgw)和每穗粒数(kn)有负面影响。因此,进一步挖掘并研究既能够降低植株高度,又不影响作物产量的株高基因,对于小麦的育种生产实际应用十分的重要。

3、竞争性等位基因特异性pcr,通常称为kasp技术,是一种基于pcr过程的创新方法,用于检测snp(单核酸多态性)。这项技术以引物末端碱基的特异性配对为基础,实现了对基因型的高精度分析,同时还具备高产能、成本低、高效、准确性高以及遗传稳定性强的特点。kasp技术在小型到中等规模的标记应用中表现出卓越的经济性和高度的可扩展性。

4、因此,基于kasp技术来探索和鉴定适用于小麦株高特性的kasp分子标记,以供选择矮秆和半矮小麦品种之用,对于小麦高产育种的辅助选择具有重要的战略意义。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供用于小麦株高性状鉴定的分子标记及其应用。

2、为达到上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

3、1、用于小麦株高性状鉴定的分子标记,包括:

4、kasp-erft,共由137个核酸组成,用于鉴定t/t基因型(高杆基因型),其核苷酸序列如下:

5、gaaggtgaccaagttcatgctgacccgacgaaggaggagttctgggagcagttccgtagctccgatgaggagtagtttatctagtagtttgaataagtagtagttgaagttgatttatgaaactatgttgaatggac,如seqid no.1所示;

6、kasp-erfc,共由137个核酸组成,用于鉴定c/c基因型(矮杆基因型),其核苷酸序列如下:

7、gaaggtcggagtcaacggattgacccgacgaaggaggagtcctgggagcagttccgtagctccgatgaggagtagtttatctagtagtttgaataagtagtagttgaagttgatttatgaaactatgttgaatggac,如seqid no.2所示。

8、2、用于小麦株高性状鉴定的引物组合物,即taerf基因的第533位核酸是否由“c”变异为“t”,包括以下上游引物或至少一种下游引物的组合:

9、下游引物kasp-erf-fam-f:

10、gaaggtgaccaagttcatgctgacccgacgaaggaggagtt,如seq id no.3所示;

11、下游引物kasp-erf-hex-f:

12、gaaggtcggagtcaacggattgacccgacgaaggaggagtc,如seq id no.4所示;

13、上游引物kasp-erf-l:gtccattcaacatagtttcataaat,如seq id no.5所示;

14、taerf基因的核苷酸序列如seq id no.6所示。

15、作为优选的技术方案之一,所述引物组合物选自以下任一种:

16、kasp-erf-fam-f和kasp-erf-l的组合,用于扩增和检测taerf基因的第533位核酸,该位点的基因型为t/t;

17、kasp-erf-hex-f和kasp-erf-l的组合,用于扩增和检测taerf基因的第533位核酸,该位点的基因型为c/c;

18、kasp-erf-fam-f、kasp-erf-hex-f和kasp-erf-l的组合,用于扩增和检测taerf基因的第533位核酸,该位点的基因型为t/c。

19、3、用于小麦株高性状鉴定的试剂盒,包含前述的引物组合物。

20、作为优选的技术方案之一,所述试剂盒还包含pcr扩增所需的成分,如taq dna聚合酶、dntp、pcr缓冲液以及mg2+等。

21、4、前述分子标记、引物组合物或试剂盒在小麦株高性状鉴定或协助鉴定中的应用。

22、作为优选的技术方案之一,通过检测taerf基因的第533位核酸是否由“c”变异为“t”,来鉴定小麦株高性状。

23、5、前述分子标记、引物组合物或试剂盒在小麦育种中的应用。

24、作为优选的技术方案之一,前述分子标记、引物组合物或试剂盒在抗倒伏小麦品种育种中的应用。

25、6、一种鉴定或协助鉴定小麦株高性状的方法,利用前述的引物组合物进行kasp反应,生成pcr产物;根据pcr产物的荧光信号来确定待鉴定小麦taerf基因的第533位核酸是否发生“c”到“t”的突变,从而鉴定小麦株高性状。

26、7、一种鉴定或协助鉴定小麦taerf矮杆基因变异类型的方法,包括以下步骤:

27、(1)检测待测小麦的taerf基因位点第533位脱氧核糖核酸的基因型,判断是t/t,或者是c/c型,亦或是t/c;

28、(2)基于步骤(1)的检测结果,确定待测小麦的基因型是否为c/c基因型(包括erfc等位类型,矮杆类型),该类型的小麦株高低于t/t基因型(erft等位类型),或者t/c基因型(erfc/erft等位类型)的小麦,其中c/c基因型指的是taerf基因的第533位脱氧核糖核酸为c的纯合体,而t/t基因型指的是taerf基因的第533位脱氧核糖核酸为t的纯合体,而t/c基因型指的是taerf基因的第533位脱氧核糖核酸为t/c的杂合体。

29、作为优选的技术方案之一,所述的株高性状是成熟期小麦的株高,也就是说,在步骤(2)中,c/c基因型的待测小麦的株高明显低于t/t基因型或t/c基因型的待测小麦的株高。

30、作为优选的技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于小麦株高性状鉴定的分子标记,其特征在于,包括:

2.用于小麦株高性状鉴定的引物组合物,其特征在于,即TaERF基因的第533位核酸是否由“C”变异为“T”,包括以下上游引物或至少一种下游引物的组合:

3.用于小麦株高性状鉴定的试剂盒,其特征在于,包含权利要求2所述的引物组合物。

4.权利要求1所述分子标记、权利要求2所述引物组合物或权利要求3所述试剂盒在小麦株高性状鉴定或协助鉴定中的应用。

5.权利要求1所述分子标记、权利要求2所述引物组合物或权利要求3所述试剂盒在小麦育种中的应用。

6.一种鉴定或协助鉴定小麦株高性状的方法,其特征在于,利用权利要求2所述的引物组合物进行KASP反应,生成PCR产物;根据PCR产物的荧光信号来确定待鉴定小麦TaERF基因的第533位核酸是否发生“C”到“T”的突变,从而鉴定小麦株高性状。

7.一种鉴定或协助鉴定小麦TaERF矮杆基因变异类型的方法,其特征在于,包括以下步骤:

8.一种小麦育种方法,其特征在于,利用待鉴定小麦的基因组DNA为模板,通过PCR扩增,获得PCR产物,然后选择包含前述分子标记的PCR产物,将其作为亲本进行育种。

...

【技术特征摘要】

1.用于小麦株高性状鉴定的分子标记,其特征在于,包括:

2.用于小麦株高性状鉴定的引物组合物,其特征在于,即taerf基因的第533位核酸是否由“c”变异为“t”,包括以下上游引物或至少一种下游引物的组合:

3.用于小麦株高性状鉴定的试剂盒,其特征在于,包含权利要求2所述的引物组合物。

4.权利要求1所述分子标记、权利要求2所述引物组合物或权利要求3所述试剂盒在小麦株高性状鉴定或协助鉴定中的应用。

5.权利要求1所述分子标记、权利要求2所述引物组合物或权利要求3所述试剂盒在小麦育种中的...

【专利技术属性】
技术研发人员:倪中福孙其信李仁汉刘杰柴岭岭彭惠茹高尧天杜德杰逯腊虎
申请(专利权)人:中国农业大学
类型:发明
国别省市:

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