【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于玉米分子遗传育种领域，具体涉及一个综合利用多种定位方法同时检测到多种环境下稳定调控玉米地中茎长的主效qtl及其分子标记与应用。
技术介绍
1、玉米(zea mays l.)种子萌发出苗过程中主要受种子活力、土壤温度、土壤水分、土壤阻力、地下病虫害及播种深度等的综合影响。具有长地中茎(地中茎:rhizome,rh；指种子到胚芽鞘顶端间的胚性组织，具体见附图1)特性的玉米品种通过采取适时深播(15～20cm播深)后能确保种子在干旱(15～20cm土层土壤含水量大概为15％，其能保证种子吸胀萌发)、低温等不利生境下及时正常萌发出苗，并形成壮苗，其与早期幼苗活力(earlyseedling vigor,esv)紧密相关，进而会显著影响植株后期发育和产量形成。之前学者已利用玉米的这一优良特性筛选出了具有长地中茎特性的印第安蓝粒sn系列优良玉米种质资源，在美国和墨西哥旱作区还培育并广泛推广种植了具有长地中茎特性的优良玉米新品种“p1213733”，该品种播深可达30cm，并能保证该品种在各种逆境环境下幼苗正常出苗生长，显著增强了该品种的抗逆性和稳产性。
2、玉米的地中茎是一个典型的数量遗传性状，主要受多个微/主效基因和环境因素的综合影响，这为玉米地中茎分子遗传机制的系统研究，生产中具有育种应用价值的地中茎长主效qtl(major quantitative trait locus)/基因定位及长地中茎抗逆优良玉米新品种分子标记辅助选择(marker-assisted selection,mas)育种带来了诸多困难。近
3、地中茎是水稻(oryza sativa l.)早期幼苗活力(esv)的重要指示性状，其还显著影响水稻直播。因此地中茎长qtl定位主要集中在水稻中，目前学者已在水稻中定位到了多个与地中茎长相关的主效qtl和候选基因，这为水稻中解释地中茎特性的调控分子机制、重要调控基因挖掘及mas育种奠定了基础。而玉米中地中茎长qtl还尚未见报道。因此，玉米中十分有必要采用多种定位方法对玉米地中茎长qtl进行定位，其在优良玉米新品种mas育种中将发挥巨大的应用潜力。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一个综合利用qtl定位、ld连锁ssr关联分析、bsa集团分离分析等技术，3cm、15cm和20cm播深环境下在f2极端表型等量dna混池、f2:3定位群体及自然群体基因型间同时检测到稳定调控玉米地中茎长的主效qtl为qrhl3及其分子标记。进而本专利技术提供了一种辅助选择具有长地中茎特性且抗逆优良玉米基因型的方法。此外，本专利技术还提供了一种调控玉米地中茎长主效qtl的分子标记在长地中茎特性且抗逆优良玉米育种中的应用。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、1.调控玉米地中茎长主效qtl的ssr分子标记引物，包括umc1399、umc1659和bnlg1779三对ssr分子标记引物，ssr分子标记引物序列如下：
4、如序列表seq id no：1和seq id no：2所示，所述ssr分子标记引物umc1399的序列为：
5、forward:5’-gctctatgttattcttcaatcgggc-3’；
6、reverse:5’-ggtcggtcggtactctgctcta-3’；
7、如序列表seq id no：3和seq id no：4所示，所述ssr分子标记引物umc1659的序列为：
8、forward:5’-caagcttgctactgtgatttctcg-3’；
9、reverse:5’-aacttctcggtgatcttgtccatc-3’；
10、如序列表seq id no：5和seq id no：6所示，所述ssr分子标记引物bnlg1779的序列为：
11、forward:5’-cccttttatatctcaagtgtagaacc-3’；
12、reverse:5’-agagcacccaccacgataac-3’；
13、2.调控玉米地中茎长主效qtl的分子标记在长地中茎特性且抗逆优良玉米育种中的应用，辅助选择具有长地中茎特性玉米基因型应用于抗逆优良玉米育种中；能被ssr引物umc1399、umc1659和bnlg1779进行pcr扩增，并分别得到长度为121bp、164bp和176bp的扩增产物，则待测玉米为具有长地中茎特性且抗逆优良的玉米基因型(自交系、品系、品种)。
14、3.一种辅助选择具有长地中茎特性且抗逆优良玉米基因型的方法，步骤如下：提取待测玉米基因型的基因组dna；用ssr分子标记引物umc1399、umc1659和bnlg1779进行pcr扩增；当分别得到长度为121bp、164bp和176bp的扩增产物，则待测玉米为具有长地中茎特性且抗逆优良的玉米基因型。
15、4.一种获得调控玉米地中茎长主效qtl分子标记的方法，具体详细步骤如下：(1)f2分离群体基因型遗传图谱构建及f2:3定位群体基因型调控玉米地中茎长qtl分析，(2)f2地中茎长极端表型等量dna混池构建及调控玉米地中茎长bsa分析，(3)玉米自交系自然群体基因型遗传结构解析及调控玉米地中茎长ld连锁ssr关联分析，(4)调控玉米地中茎长主效qtl识别。
16、本专利技术的有益效果在于：在长期农业实践中发现，通过适当种植具有长地中茎特性的玉米品种可显著改善干旱、低温、土壤浅层病虫害及除草剂对玉米种子萌发及幼苗生长的影响，对玉米幼苗形态建成及后续植株正常生长发育具有积极作用，是玉米抗逆高产重要举措。为了获得具有育种应用价值的调控玉米地中茎长主效qtl，本专利技术提供了一个综合利用qtl定位、ld连锁ssr关联分析、bsa集团分离分析等技术，3cm、15cm和20cm播深环境下在f2地中茎长极端表型等量dna混池、f2:3定位群体基因型及玉米自交系自然群体基因型间同时检测到稳定调控玉米地中茎长的主效qtl为qrhl3。进一步分析发现，qrhl3位于玉米第3染色体长臂跨叠群ctg141-ctg145的bin3.07-3.08区域umc1399-umc1659-bnlg1779区间，其在3cm、15cm和20cm播深环境下均同时稳定调控玉米的地中茎长特性，且其在qtl定位和ld连锁ssr关联分析中表明，qrhl3对地中茎长的表型累计贡献率分别为25.90％和33.75％。进一步分析还表明，利用该qrhl3的三对ssr分子标记对待测玉米基因型进行pcr扩增，可以对待测本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.调控玉米地中茎长主效QTL分子标记，其特征在于所述分子标记由引物umc1399、umc1659和bnlg1779鉴定；umc1399如序列表SEQ ID NO：1和SEQ ID NO：2所示，umc1659如序列表SEQ ID NO：3和SEQ ID NO：4所示，bnlg1779如序列表SEQ ID NO：5和SEQ ID NO：6所示。
2.如权利要求1所述调控玉米地中茎长主效QTL分子标记，其特征在于所述分子标记在3cm、15cm和20cm播深环境下同时稳定调控玉米地中茎长特性。
3.如权利要求1所述调控玉米地中茎长主效QTL的分子标记在筛选长地中茎特性且抗逆优良玉米基因型中的应用，其特征在于采用引物umc1399、umc1659和bnlg1779进行PCR扩增，当分别得到长度为121bp、164bp和176bp的扩增产物，则待测玉米为具有长地中茎特性且抗逆优良的玉米基因型。
4.一种获得调控玉米地中茎长主效QTL分子标记的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)F2分离群体基因型遗传图谱构建及F2:3定位群体基因型调控玉米地中茎长QTL
...【技术特征摘要】
1.调控玉米地中茎长主效qtl分子标记，其特征在于所述分子标记由引物umc1399、umc1659和bnlg1779鉴定；umc1399如序列表seq id no：1和seq id no：2所示，umc1659如序列表seq id no：3和seq id no：4所示，bnlg1779如序列表seq id no：5和seq id no：6所示。
2.如权利要求1所述调控玉米地中茎长主效qtl分子标记，其特征在于所述分子标记在3cm、15cm和20cm播深环境下同时稳定调控玉米地中茎长特性。
3.如权利要求1所述调控玉米地中茎长主效qtl的分子标记在筛选长地中茎特性且抗...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵小强，何富强，祁国翔，石珍珍，杨万忠，李家尧，
申请(专利权)人：甘肃农业大学，
类型：发明
国别省市：
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