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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植物分子育种领域,具体涉及2组与水稻杂种劣势基因hwi2紧密连锁的分子标记。
技术介绍
1、生殖障碍在物种形成过程中起着至关重要的作用,杂种劣势是在自然界广泛存在的重要生殖隔离形式。中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所林鸿宣研究组发现来自海南普通野生稻(oryza rufipogon)杂种劣势显性座位hybrid weakness i1(hwi1)上的两个基因与来自亚洲栽培稻(oryza sativa)品种teqing的显性基因hwi2遗传上不相容,同时携带hwi1和hwi2的杂种植株,其体内的自身免疫应答被组成型激活,影响了植株的正常生长发育(chen chen等,a two-locus interaction causes interspecifichybrid weakness in rice,2014)。
2、分子标记是基于遗传物质dna基础上的多态性标记,依据标记和性状的关联关系,能够利用基因的功能标记或者紧密连锁标记,快速地鉴定品种所含有的功能基因。snp标记是数量最多、分布最广泛的一种分子标记。snp标记的开发是基于dna测序基础上的,自从2005年454测序仪问世以来的十多年时间,二代测序技术不断完善,基因组测序效率大大提高,测序成本大幅度下降,大量物种的全基因组序列完成,极大地推进了功能基因组研究的进展。过去几十年里,全球科学家已经克隆了多个水稻基因以及上千份水稻种质资源测序,发现了大量的snp标记。
3、水稻作为单子叶植物研究的模式植物,同时也是全球最重要的粮食
4、在水稻中,目前已经完成了4726份栽培稻品种的重测序,其中3243份由黎志康课题组完成,发表在gigascience上(the 3,000rice genomes project,2014),950份由韩斌课题组完成,发表在nat genet上(genome-wide association studies of 14agronomictraits in rice landraces,2010;genome-wide association study of flowering timeand grain yield traits in a worldwide collection of rice germplasm,2012),533份由华中农业大学水稻课题组完成,发表在nucleic acids res上(ricevarmap:acomprehensive database of rice genomic variations,2015)。2021年,四川农业大学钦鹏教授团队完成了33个水稻品种泛基因组的测序和拼装,获得了参考基因组级别的序列,发表在cell上(pan-genome analysis of 33genetically diverse rice accessionsreveals hidden genomic variations,2021)。大规模的、高质量的水稻基因组测序的完成,为筛选功能基因单倍型奠定了坚实的基础。
5、水稻品种之间存在差异,实质上是水稻品种间基因型的差异,而dna分子标记可以直接反映基因水平上的差异。本专利技术使用的单核苷酸多态性(single nucleotidepolymorphisms,snp)所反映的dna遗传变异更多体现在单个碱基的变异水平,在一定程度上弥补了第一代分子标记(如:限制性片段长度多态性,rflp)和第二代分子标记(如:微卫星dna多态性,ssr)方法的不足,所以被称为第三代基因遗传标记方法。snp的主要优点有:密度高、分布广,在水稻中则每232bp出现1个snp;可快速实现高通量检测,易实现自动化分析。
6、水稻种群的基因有着丰富的多样性和复杂的作用机制,是水稻育种改良的遗传基础。长期以来,在全球科学家的努力下极大的丰富了水稻种质资源和水稻优良基因多样性的数据库,这为开展水稻全基因组分子设计育种提供足够的基因来源和育种亲本精确选择的遗传信息,为培育高产、优质、多抗水稻新品种奠定基础。本专利技术基于功能基因研究开发与水稻杂种劣势基因hybrid weakness i2(hwi2)紧密连锁的单倍型标记,应用于对水稻杂种劣势基因hybrid weakness i2(hwi2)的功能鉴定。本专利技术将解决当前水稻功能基因鉴定中,由于少数标记的检测失败而导致的鉴定精准性问题,以及由于基因附近发生重组而导致的基因功能丧失的问题,提高功能基因鉴定的精准性,为水稻基因组分子设计育种提供技术支撑。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,本专利技术基于网站ecogems(https://venyao.xyz/ecogems/)提供的2058份水稻品种及8584244个snp位点信息,通过比对已发表的基因序列或者功能基因位点,区分含有目标基因的品种,随后采用生物信息学的方法,快速开发出2组与水稻杂种劣势基因hwi2紧密连锁的分子标记。
2、为了实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:
3、单倍型分子标记1在鉴定水稻杂种劣势基因hwi2中的应用,所述单倍型分子标记1由9个snp位点组成,snp位点信息如下:
4、snp1所在基因组位置为1号染色体33483169bp;
5、snp2所在基因组位置为1号染色体33674130bp;
6、snp3所在基因组位置为1号染色体33681963bp;
7、snp4所在基因组位置为1号染色体33693300bp;
8、snp5所在基因组位置为1号染色体33697531bp;
9、snp6所在基因组位置为1号染色体33760154bp;
10、snp7所在基因组位置为1号染色体33802902bp;
11、snp8所在基因组位置为1号染色体33819565bp;
12、snp9所在基因组位置为1号染色体33820517bp;
13、以上snp标记基于位置由小到大依次组成的单倍型为tatcaatcg(与表5的基因型相同),则杂种劣势基因hwi2的功能基因位点基因型为t,snp位点的物理位置是基于日本晴的全基因组序列msu7.0版本确定。
14、单倍型分子标记2在鉴定水稻杂种劣势基因hwi2中的应用,所述单倍型分子标记2由12个snp位点组成,snp位点信息如下:
15、snp1所在基因组位置为1号染色体33483169bp;
16、snp2所在基因组位置为1号染色本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.单倍型分子标记1在鉴定水稻杂种劣势基因Hwi2中的应用,其特征在于,所述单倍型分子标记1由9个SNP位点组成,SNP位点信息如下:
2.单倍型分子标记2在鉴定水稻杂种劣势基因Hwi2中的应用,其特征在于,所述单倍型分子标记2由12个SNP位点组成,SNP位点信息如下:
【技术特征摘要】
1.单倍型分子标记1在鉴定水稻杂种劣势基因hwi2中的应用,其特征在于,所述单倍型分子标记1由9个snp位点组成,snp位点信息如下:
...【专利技术属性】
技术研发人员:张翠翠,伍应天,邱树青,周发松,
申请(专利权)人:武汉双绿源创芯科技研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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