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与水稻分蘖调控基因OsTb2紧密连锁的分子标记制造技术

技术编号:41796127 阅读:26 留言:0更新日期:2024-06-24 20:20
本发明专利技术公开了与水稻分蘖调控基因OsTb2紧密连锁的分子标记,基于2058个水稻品种中8584244个SNP位点信息,获得水稻分蘖调控基因OsTb2功能SNP位点上下游各250 Kb区域内的共计11264个SNP的基因型信息,通过连锁不平衡分析,筛选出1组与水稻分蘖调控基因OsTb2紧密连锁的单倍型标记,这组单倍型分子标记可用于水稻分蘖调控基因OsTb2的功能鉴定,有效避免了因少数标记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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于植物分子育种领域,具体地,涉及1组用于鉴定水稻分蘖调控基因ostb2的分子标记。


技术介绍

1、水稻的分蘖数目是决定水稻产量的重要因素。云南大学胡凤益教授团队通过群体遗传学和比较基因组学鉴定了在陆稻具有强烈选择信号的分蘖调控基因ostb2,该基因是玉米重要驯化基因(teosinte branched 1)tb1直系同源基因ostb1通过基因复制产生的新基因,该基因编码区内一个indel和3’-utr区域的一个snp(c/t)引起水、陆稻分蘖表型差异的主要因素(lyu et al,neo-functionalization of a teosinte branched 1homologuemediates adaptations of upland rice,2020)。

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作物,对不同的品种进行重测序,利用重测序发现的snp标记,构建高密度的水稻单倍型图谱(hapmap),利用全基因组关联分析(genome-wide association mapping,gwas)对重要农艺性状进行关联分析,确定重要农艺性状相关的候选基因位点,建立起一套高效快速、成熟稳定、成本低、通量高的基因型鉴定方法,是分子生物学研究人员优先考虑的方向。

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分蘖调控基因teosinte branched 2(ostb2)紧密连锁的单倍型标记,应用于对水稻分蘖调控基因teosinte branched2(ostb2)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1组与水稻分蘖调控基因ostb2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、单倍型分子标记在鉴定水稻分蘖调控基因ostb2中的应用,所述单倍型分子标记1由62个snp位点组成,snp位点信息如下

4、snp1所在基因组位置为9号染色体14481575bp;

5、snp2所在基因组位置为9号染色体14487709bp;

6、snp3所在基因组位置为9号染色体14488011bp;

7、snp4所在基因组位置为9号染色体14488230bp;

8、snp5所在基因组位置为9号染色体14490617bp;

9、snp6所在基因组位置为9号染色体14490835bp;

10、snp7所在基因组位置为9号染色体14491161bp;

11、snp8所在基因组位置为9号染色体14514745bp;

12、snp9所在基因组位置为9号染色体14515485bp;

13、snp10所在基因组位置为9号染色体14515874bp;

14、snp11所在基因组位置为9号染色体14517022bp;

15、snp12所在基因组位置为9号染色体14517560bp;

16、snp13所在基因组位置为9号染色体14517612bp;

17、snp14所在基因组位置为9号染色体14518199bp;

18、snp15所在基因组位置为9号染色体14518293bp;

19、snp16所在基因组位置为9号染色体14518687本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.单倍型分子标记在鉴定水稻分蘖调控基因OsTb2中的应用,其特征在于,所述单倍型分子标记由62个SNP位点组成,SNP位点信息如下:

【技术特征摘要】

1.单倍型分子标记在鉴定水稻分蘖调控基因ostb2中的应用,其特征在...

【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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