本发明专利技术公开了油菜抗裂角性状结构和主效基因位点Psr9及其应用，其步骤：a)利用油菜高低抗裂角组合zy72360和R1进行杂交，F1代自交产生F2代分离群体；b)提取亲本zy72360和R1、F1代及F2代分离群体的叶片总DNA；c)搜集油菜SSR标记公开数据库并自主开发SSR标记、利用亲本筛选多态性引物；d)通过在F2代分离群体中的分布构建遗传图谱，借助抗裂角指数数据进行QTL位点分析，并得到与抗裂角性状主效基因紧密连锁的SSR标记；e）通过解剖显微镜观察亲本以及F2代群体成熟角果的结构，测量果瓣与胎座框结合面积指数。本发明专利技术提高了选择效率，抗裂角主效基因位点位置明确，检测方便快速，快速筛选出高抗裂角株系用于油菜抗裂角育种，育种选择目标明确，节约了成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分子生物学及遗传育种
更具体涉及一种油菜抗裂角性状结构、主效基因位点及主效基因位点紧密连锁的分子标记，同时还涉及油菜抗裂角性状结构、 主效基因位点的鉴定方法，还涉及抗裂角性状结构、分子标记在油菜抗裂角育种中的应用。
技术介绍
油菜是世界第三大油料作物，也是我国继水稻、小麦、玉米和大豆之后的第五大农作物，全世界大约13%的植物油来自于油菜。除了作为食用油的主要原料之外，油菜也是重要的工业原料和欧盟主要成员国可再生能源的主要生物资源。我国油菜的种植面积和总产量均占世界的30%左右，它不仅关系到我国种植业结构的调整、优化和近亿农民的增收，也关系到满足人民生活水平提高、膳食结构改善及保障国家食物安全的需要，因此，加强油菜生产意义重大。机械化是现代农业发展的方向，而油菜角果易开裂正是目前制约油菜产业机械化收获的瓶颈，严重地影响着油菜产业生产效率的提高。由于目前生产上利用的甘蓝型油菜在成熟时特别容易裂角，一般都会造成产量损失10%左右，机械化收割损失将更加严重。如果遇到成熟期气候比较恶劣，产量损失可高达50%以上，造成丰产不丰收。而且，易裂角除了带来产量损失外还会造成一系列其他的不良影响，如落地籽粒在条件适宜时会萌发形成自生苗，影响下茬作物生长，同时也增加了使用除草剂去除再生苗的成本。未来随着转基因油菜的推广应用，角果开裂种子散落还会带来生态风险。目前生产上为了避免裂角造成的产量损失和对下茬作物的不良影响，通常是提前收获，但这样做会造成油菜籽含油量下降， 种子中叶绿素含量过高，影响食用油的品质。因此，选育抗裂角的油菜品种对油菜生产显得极为重要。但一般甘蓝型油菜品种间抗裂角特性变异不大，在其他的近缘种中虽然存在抗裂角特性，但通过远缘杂交很难除去不良农艺性状的影响。虽然目前在拟南芥中已有许多与角果发育和开裂有关的基因被克隆，利用这些基因来抑制油菜角果开裂和防止种子损失已经成为可能，但有关基因转化的结果是导致角果成筒状结构，致使角果完全不能开裂，造成脱粒十分困难。因此，对甘蓝型油菜抗裂角资源的发掘以及对抗裂角性状主效基因位点的开发，有助于我们未来培育适用的抗裂角优异甘蓝型油菜品种。大多数重要的农艺性状均表现数量性状的遗传特点，如产量性状、含油量、成熟期、品质、抗旱性等。数量性状易受环境条件的影响，因此选择效果不好。传统育种方法周期长，主要是由数量性状造成的。由于分子标记技术的发展，人们已可将复杂的数量性状进行分解，像研究质量性状基因一样对控制数量性状的多个基因进行研究。数量性状基因座 (quantitative trait locus，简称QTL)是在高密度的遗传图谱基础上，通过一定实验设计，获得分子标记，借助Mapmaker软件分析确定控制某一性状的基因在染色体上的位置。 当目标性状由少数几个基因控制时用标记选择，对发掘遗传潜力非常有效。本研究通过遗传分析及QTL定位，旨在筛选出对油菜抗裂角具有正向效应的QTL，用于油菜抗裂角的分子标记辅助选择、分子育种及抗裂角基因的克隆。
技术实现思路
本专利技术目的是在于提供了一种油菜抗裂角性状的主效基因位点Psr9，主效基因位点不但有助于深入了解zy72360品系中抗裂角QTL位点的作用和分布，同时为今后主效基因的克隆提供了一定的基础。本专利技术的另一个目的是在于提供了一种主效基因位点的制备方法，主效基因位点是根据抗裂角指数差异极大的亲本材料(zy72360，抗裂角指数0. 94和R1，抗裂角指数0. 06)构建F2群体后，通过分子标记遗传图谱获得，该主效基因位点贡献率高达47%。本专利技术的再一个目的是在于提供了一种与油菜抗裂角性状主效基因位点紧密连锁的分子标记和一个与油菜抗裂角性状高度相关的结构。该分子标记和与油菜抗裂角性状高度相关的结构对今后zy72360及其衍生品系以及其他油菜资源的抗裂角性状育种提供了极大的便利，分子标记筛选可以在苗期进行，缩短了筛选时间；该油菜抗裂角性状结构是首次被发现，结构观察简单，应用方便，可以在田间进行直观观察，免去了进行抗裂角指数测定的过程，大大提高了鉴定效率，节约了人力物力和时间。本专利技术的还有一个目的在于提供了一种油菜抗裂角性状的主效基因位点在油菜高抗裂角性状育种中的应用。本专利技术的还有一个目的在于提供了一种油菜抗裂角性状主效基因位点所在 A9连锁群的P507序列在高抗裂角性状育种中的应用。本专利技术的还有一个目的在于提供了一种与油菜角果抗裂角性状高度相关的解剖结构即果瓣与胎座框结合面积指数在油菜高抗裂角性状育种中的应用。为了实现上述的目的，本专利技术采用以下技术措施一种油菜抗裂角性状主效基因位点Psr9的制备方法，它包括如下步骤a)利用油菜高低抗裂角组合zy72360(抗裂角指数0.94)和Rl (抗裂角指数0. 06) 进行杂交，Fl代自交产生F2代分离群体；b)提取亲本zy72360和Rl、Fl代及F2代分离群体的叶片总DNA，过程中所用到的试剂包括 CTAB 提取液(0. 2M Tris-Cl, 0. 25M NaCl, 25mM EDTA,0. 5% (质量比)SDS，pH 7. 5)、氯仿、异戊醇、RNA酶和无水乙醇；c)搜集油菜 SSR标记公开数据库(http://www. ukcrop. net/Brassica DB)并自主开发SSR标记、利用亲本筛选多态性引物。过程中所用到的主要试剂包括Taq酶、dNTP、丙烯酰胺、尿素、冰醋酸和AgNO3等；d)通过在F2代分离群体中的分布构建遗传图谱，借助抗裂角指数数据进行QTL 位点分析，并得到与抗裂角性状主效基因紧密连锁的标记或者抗裂角相关的基因标记，一种分离油菜抗裂角性状的基因位点Psr9，其特征在于该主效基因位点Psr9，位于A9连锁群，由标记P507定位，其引物正向序列P507F为TGGAGAAGGGGTCTCCAT，反向序列P507R 为TTGTTCCTAACAAACGGAAAA。即得到了 Psr9。过程中所用到的主要软件包括Joinmap3. 0、 WinQTL cart2. 5 (商业途径获得)；e)收集亲本和F2代群体成熟的油菜角果，干燥后裂开选取角果中间的胎座框，在体视显微镜下观察胎座框并照相，通过Image pro plus软件(商业途径获得)测量果瓣与胎座框结合面积指数(图5中果柄处胎座框高度Ll与果柄处胎座框宽度L2之乘积，单位 mm2)。相关性分析表明果瓣与胎座框结合面积指数与抗裂角指数呈极显著正相关，并且当果瓣与胎座框结合面积指数> 2mm2时，抗裂角指数基本在0. 8以上，为高裂角程度。因此我们定义果瓣与胎座框结合面积指数> 2mm2为抗裂角结构。本研究中所用的亲本材料为抗裂角指数相差近16倍的zy72360(抗裂角指数 0. 94)和Rl (抗裂角指数0.06)。其中zy72360为中国农业科学院油料作物研究所选育的国家审定品种中双4号的筛选株系，Rl为中国农业科学院油料作物研究所选育的国家审定品种中油98D的父本。油菜两亲本、Fl及F2分离群体单株抗裂角指数的测定参照文献(文雁成，甘蓝型油菜抗裂角品种的筛选与分析，作物学报，2008，1)中的随机碰撞法完成，植物叶片总DNA的提取、PCR及聚丙烯酰胺凝胶电泳均为常用的分子生物学本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种分离油菜抗裂角性状的基因位点Ｐｓｒ９，其特征在于：主效基因位点Ｐｓｒ９，位于Ａ９连锁群，由标记Ｐ５０７定位，其引物正向序列Ｐ５０７Ｆ为：ＴＧＧＡＧＡＡＧＧＧＧＴＣＴＣＣＡＴ，反向序列Ｐ５０７Ｒ为：ＴＴＧＴＴＣＣＴＡＡＣＡＡＡＣＧＧＡＡＡＡ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王汉中，华玮，胡志勇，刘贵华，王新发，黄顺谋，詹高淼，
申请(专利权)人：中国农业科学院油料作物研究所，
类型：发明
国别省市：83
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