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【技术实现步骤摘要】
本申请属于小麦遗传育种,具体涉及一个小麦穗形相关基因tasp1在育种中的应用。
技术介绍
1、小麦( triticum aestivuml.,2n = 6x = 42,aabbdd)作为全球主粮作物之一,其产量的稳步提升对于基本食物保障、以及相关食品工业的稳定发展具有十分重要的意义。
2、在耕种面积有限前提下,小麦单产的稳定提升是解决小麦产量的重要技术途径之一,而小麦单位产量作为一种复杂的农艺性状,主要决定于千粒重(tgw)、穗粒数(gns)和亩穗数的农艺性状数据。其中千粒重(tgw)、穗粒数(gns)、小穗数(sn)、穗长(sl)、每穗粒重(gws)和籽粒大小(gs)等农艺性状均与小麦穗部性状发育相关。因此,对于小麦穗形相关基因的深入研究对小麦穗部性状遗传改良具有重要意义。
3、现有研究中,通过对相关的小麦穗发育相关基因的克隆和功能分析,以及通过对小麦花序发育调控网络的研究,已为小麦穗部性状遗传改良奠定了初步的技术理论基础。相关研究表明,根据小麦穗发育调控阶段差异,可将小麦穗发育调控相关基因分为三个阶段,包括:第一阶段的与穗分生组织起始和发育相关的必需基因如春化基因(vernalization)、光周期基因、开花基因和驯化q基因等;第二阶段的调控小穗分生组织发育的基因如ap2基因家族中的wfz以及spl基因家族中的taspl14、taagl6、wapo1等;第三阶段的调控小花分生组织发育的基因如gni1、squamosa、svp等,这一阶段的调控基因主要
4、总之,通过对与小麦穗部发育相关基因的深入研究,对于提升小麦单产,培育高产小麦新品种具有十分重要的技术意义。
技术实现思路
1、本申请目的在于提供一个与小麦穗形调控相关的基因 tasp1,从而可为小麦新品种培育、以及小麦单产的稳定提升奠定一定技术理论基础。
2、本申请所采取的技术方案简述如下。
3、小麦穗形相关基因 tasp1在育种中的应用,用于小麦穗形调整;所述小麦穗形,具体为小穗数和穗长表型性状;含有所述小麦穗形相关基因 tasp1的小麦穗长变短、小穗数数量变少;
4、所述小麦穗形相关基因 tasp1,其基因序列如seq id no.1所示,对应编码的蛋白序列如seq id no.2所示。
5、检测所述小麦穗形相关基因 tasp1用dcaps标记mis48109,所述dcaps标记mis48109为一对pcr扩增用引物对,具体引物对设计如下:
6、mis48109-p1:5’-acgggaagaacctggaggacgcg-3’,
7、mis48109-p2:5’-cagctccgcccggagcat-3’;
8、利用所述dcaps标记mis48109进行pcr检测时(对扩增产物利用限制性内切酶mlui进行酶切),小麦穗形正常品种与小麦穗形畸形品种中对应的tasp1基因间在1138bp位点处存在一个c/t突变;即:
9、小麦穗形正常品种的精氨酸cgg突变为色氨酸密码子tgg后,对应的正常穗形表型突变为畸形穗形。
10、正常小麦穗形表型分型用特异性标记gb-2r,所述特异性标记gb-2r为一对pcr扩增用引物对,具体引物序列设计如下:
11、gb-2r-p1:5’-gcgccgctgccgtccgccgtcga-3’,
12、gb-2r-p2: 5’-atgggaacgtagtagtaaatggag-3’;
13、应用时,正常小麦穗形表型的小麦品种中tasp1基因在1449bp处存在一个c/g差异,利用上述引物对进行pcr扩增后(对扩增产物进行sali酶切),可检测区分cc单倍型和gg单倍型小麦品种;其中cc单倍型具有更短的穗长、更少的小穗数的表型性状;
14、所述正常小麦穗形表型的小麦品种中tasp1基因,与seq id no.1所示小麦穗形相关基因 tasp1相比,其1138bp位点处为c。
15、本申请中,专利技术人基于前期利用甲基磺酸乙酯(ems)诱导的突变体库(具体为ems诱导周麦32获得的穗形突变体),结合相关遗传群体构建(周麦32穗形突变体与百农207进行杂交),利用目标性状混合群体的全基因组重测序技术、以及通过对目标性状基因的定位,图位克隆获得了一个与小麦穗形调控关联的候选基因 tasp1。
16、进一步对 tasp1基因在小麦中的组织特异性分析和时空表达分析,结果表明, tasp1基因与小麦穗形调控紧密相关,并且基于该基因的特异性标记开发,发现了 tasp1基因的优异单倍型,该单倍型与小麦的小穗数和穗长呈显著正相关,利用该基因的优异单倍型可为小麦穗部性状改良、培育高产小麦新品种奠定一定技术基础。
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1.小麦穗形相关基因TaSP1在育种中的应用,其特征在于,利用小麦穗形相关基因TaSP1用于小麦穗形调整;所述小麦穗形,为小穗数和穗长表型性状;应用时,含有所述小麦穗形相关基因TaSP1的小麦穗长变短、小穗数数量变少;
2.检测小麦穗形相关基因TaSP1用dCAPS标记MIS48109,其特征在于,所述dCAPS标记MIS48109为一对PCR扩增用引物对,具体引物对设计如下:
3.正常小麦穗形表型分型用特异性标记GB-2R,其特征在于,所述特异性标记GB-2R为一对PCR扩增用引物对,具体引物序列设计如下:
【技术特征摘要】
1.小麦穗形相关基因tasp1在育种中的应用,其特征在于,利用小麦穗形相关基因tasp1用于小麦穗形调整;所述小麦穗形,为小穗数和穗长表型性状;应用时,含有所述小麦穗形相关基因tasp1的小麦穗长变短、小穗数数量变少;
2.检测小麦穗形相关基因tasp1用d...
【专利技术属性】
技术研发人员:张大乐,张琳,程瑞如,邹梦雯,高安礼,李锁平,
申请(专利权)人:河南大学,
类型:发明
国别省市:
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