CN106319087A - 鉴定大豆籽粒密度的方法及与大豆籽粒密度相关的qtl - Google Patents
鉴定大豆籽粒密度的方法及与大豆籽粒密度相关的qtl Download PDFInfo
- Publication number
- CN106319087A CN106319087A CN201611026273.9A CN201611026273A CN106319087A CN 106319087 A CN106319087 A CN 106319087A CN 201611026273 A CN201611026273 A CN 201611026273A CN 106319087 A CN106319087 A CN 106319087A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- soybean
- semen sojae
- sojae atricolor
- identified
- banding pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 title claims abstract description 129
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 title claims abstract description 129
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000003147 molecular marker Substances 0.000 claims abstract description 7
- 210000000582 semen Anatomy 0.000 claims description 74
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 claims description 46
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 claims description 35
- 108020004682 Single-Stranded DNA Proteins 0.000 claims description 35
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 claims description 30
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 claims description 30
- 238000012797 qualification Methods 0.000 claims description 24
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 claims description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 11
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 10
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 claims description 4
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 claims description 3
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 2
- 238000009400 out breeding Methods 0.000 claims description 2
- 230000009182 swimming Effects 0.000 claims description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 abstract 6
- 241001107116 Castanospermum australe Species 0.000 abstract 5
- 235000021279 black bean Nutrition 0.000 abstract 5
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 9
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 9
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 9
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 6
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 6
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 5
- 102000016928 DNA-directed DNA polymerase Human genes 0.000 description 4
- 108010014303 DNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 4
- 101000988395 Homo sapiens PDZ and LIM domain protein 4 Proteins 0.000 description 4
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 4
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 4
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 4
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 4
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 4
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 4
- 101150100308 BAS1 gene Proteins 0.000 description 3
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 3
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 3
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 3
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 238000001426 native polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 101100111953 Arabidopsis thaliana CYP734A1 gene Proteins 0.000 description 2
- 101100165166 Barbarea vulgaris LUP5 gene Proteins 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 238000001502 gel electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IXVMHGVQKLDRKH-YEJCTVDLSA-N (22s,23s)-epibrassinolide Chemical compound C1OC(=O)[C@H]2C[C@H](O)[C@H](O)C[C@]2(C)[C@H]2CC[C@]3(C)[C@@H]([C@H](C)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)C(C)C)CC[C@H]3[C@@H]21 IXVMHGVQKLDRKH-YEJCTVDLSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IXVMHGVQKLDRKH-VRESXRICSA-N Brassinolide Natural products O=C1OC[C@@H]2[C@@H]3[C@@](C)([C@H]([C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](C(C)C)C)C)CC3)CC[C@@H]2[C@]2(C)[C@@H]1C[C@H](O)[C@H](O)C2 IXVMHGVQKLDRKH-VRESXRICSA-N 0.000 description 1
- 208000037065 Subacute sclerosing leukoencephalitis Diseases 0.000 description 1
- 206010042297 Subacute sclerosing panencephalitis Diseases 0.000 description 1
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000000540 analysis of variance Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001739 density measurement Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000012154 double-distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002264 polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000007492 two-way ANOVA Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
- C12Q1/6888—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
- C12Q1/6895—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for plants, fungi or algae
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
- C12Q2600/13—Plant traits
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
- C12Q2600/156—Polymorphic or mutational markers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Botany (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明公开了鉴定大豆籽粒密度的方法及与大豆籽粒密度相关的QTL。本发明公开的鉴定大豆籽粒密度的方法，包括以待鉴定大豆、冀豆12和黑豆ZDD03651的基因组DNA为模板，用序列1和序列2组成的引物对(分子标记Sat_215)进行PCR扩增，通过电泳检测所得到的PCR产物：与冀豆12的PCR产物带型相同的大豆的籽粒密度大于黑豆ZDD03651，与黑豆ZDD03651的PCR产物带型相同的大豆的籽粒密度小于冀豆12，含有冀豆12与黑豆ZDD03651的PCR产物带型的大豆的籽粒密度处于黑豆ZDD03651与冀豆12之间。实验证明，分子标记Sat_215与大豆的籽粒密度相关，可用来检测大豆籽粒密度。
Description
技术领域
本发明涉及生物技术领域中鉴定大豆籽粒密度的方法及与大豆籽粒密度相关的QTL。
背景技术
粒重是产量构成因素之一，其主要受籽粒体积和密度的影响。籽粒体积的变异程度较大，较易被育种家利用，以期通过增加籽粒体积来提高粒重，所以籽粒大小及粒形相关研究较多。但是随着籽粒体积的增大，往往会引起籽粒外观和加工品质的下降。因此，籽粒密度即是产量构成因子之一，也是衡量种子质量的重要指标，影响了加工品质及种子活力。近年来，籽粒物理性状(粒重、粒长、粒宽、粒厚、体积、密度等)越来越受到育种家和遗传学者的关注。这些性状均属于多基因控制的数量性状，不仅遗传基础复杂，还受到环境条件等因素的影响。
在玉米中，张丽等通过对多个优异玉米品种授粉后玉米籽粒的干比重、鲜比重等测定，探讨玉米籽粒比重在籽粒灌浆过程中的建成动态及其与籽粒灌浆特性的关系，发现籽粒灌浆快增持续期是干比重形成的关键时期，该时期影响籽粒灌浆会显著影响干比重的大小。白光红等以综3和87-1构建的294个玉米F9∶10家系为材料，研究了玉米籽粒比重的遗传变异情况，并采用复合区间作图法在两年中共检测到了籽粒比重相关QTL位点7个。黄婧等对杂交水稻籽粒比重与其他穗粒性状的相关性和遗传进行了分析，认为基于籽粒比重选择的杂交水稻育种方法具有巨大潜力和可行性。小麦中，董连生等利用由和尚麦和豫麦8679杂交后代构建的RIL群体(包括129个家系)为材料，研究了调控油菜素内酯活性的关键基因BAS1和小麦千粒重、籽粒密度两个产量性状的关系。BAS1位点等位变异分别与千粒重和籽粒密度呈显著(0.178*)和极显著(0.327***)正相关，揭示了BAS1基因位点等位变异与小麦粒重、籽粒密度间的密切联系。马晓红等研究了不同来源的大豆比重差异，并研究发现大豆的百粒重与体积呈显著的正相关；子粒比重与百粒重呈不显著负相关；子粒比重和体积呈显著和不显著的负相关，体积大的品种，其比重则较轻，干物质积累少，种子的质量不如小粒大豆。
而限于测量手段、测量效率、结果准确性等因素，有关大豆子粒比重的研究较少，未有相关QTL位点的报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何鉴定大豆籽粒密度。
为解决上述技术问题，本发明首先提供了鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度的方法。
本发明所提供的鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度的方法，包括：分别以待鉴定大豆、冀豆12和黑豆ZDD03651的基因组DNA为模板，用名称为X1的PCR引物对进行PCR扩增，通过电泳检测所得到的PCR产物，按照下述方法确定所述待鉴定大豆籽粒密度：
将冀豆12的PCR产物的带型命名为A，将黑豆ZDD03651的PCR产物的带型命名为B，如果待鉴定大豆的PCR产物在电泳中的带型为所述B，所述待鉴定大豆籽粒密度小于或候选小于冀豆12，如果待鉴定大豆的PCR产物在电泳中的带型为所述A，所述待鉴定大豆籽粒密度大于或候选大于黑豆ZDD03651，如果待鉴定大豆的PCR产物在电泳中的带型为H带型，所述H带型为含有所述A带型和所述B带型的带型，所述待鉴定大豆籽粒密度处于或候选处于黑豆ZDD03651与冀豆12之间；
所述X1由P1和P2组成；
所述P1为如下a1)至a4)中的任一种单链DNA：
a1)序列表中SEQ ID No.1所示的单链DNA；
a2)在a1)的5′端和/或3′端添加一个或几个核苷酸得到的单链DNA；
a3)与a1)或a2)限定的单链DNA具有85％以上的同一性的单链DNA；
a4)在严格条件下与a1)或a2)限定的单链DNA杂交的单链DNA；
所述P2为如下b1)至b4)中的任一种单链DNA：
b1)序列表中SEQ ID No.2所示的单链DNA；
b2)在b1)的5′端和/或3′端添加一个或几个核苷酸得到的单链DNA；
b3)与b1)或b2)限定的单链DNA具有85％以上的同一性的单链DNA；
b4)在严格条件下与b1)或b2)限定的单链DNA杂交的单链DNA。
a2)所述在a1)的5′端和/或3′端添加一个或几个核苷酸得到的单链DNA可为在SEQID No.1所示的单链DNA的5′端和/或3′端添加一至十个核苷酸得到的单链DNA。b2)所述在b1)的5′端和/或3′端添加一个或几个核苷酸得到的单链DNA可为在SEQ ID No.2所示的单链DNA的5′端和/或3′端添加一至十个核苷酸得到的单链DNA。
这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本发明的SEQ ID No.1或SEQ ID No.2所示的核苷酸序列具有85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。
所述严格条件是在2×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次5min，又于0.5×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次15min；或，0.1×SSPE(或0.1×SSC)、0.1％SDS的溶液中，65℃条件下杂交并洗膜。
上述85％以上同一性，可为85％、90％或95％以上的同一性。
为解决上述技术问题，本发明还提供了检测大豆基因型的方法。
本发明所提供的检测大豆基因型的方法，所述基因型为AA基因型、BB基因型和AB基因型，所述方法包括：
分别以待鉴定大豆、冀豆12和黑豆ZDD03651的基因组DNA为模板，用所述P1和所述P2进行PCR扩增，通过电泳检测所得到的PCR产物，按照下述方法确定所述待鉴定大豆的基因型：
将冀豆12的PCR产物的带型命名为A，将黑豆ZDD03651的PCR产物的带型命名为B，如果待鉴定大豆的PCR产物在电泳中的带型为所述A，所述待鉴定大豆为AA基因型大豆，如果待鉴定大豆的PCR产物在电泳中的带型为所述B，所述待鉴定大豆为BB基因型大豆，如果待鉴定大豆的PCR产物在电泳中的带型为H带型，所述H带型为含有所述A带型和所述B带型的带型，所述待鉴定大豆为AB基因型大豆。
其中，所述AA基因型大豆的籽粒密度分别大于所述AB基因型大豆和所述BB基因型大豆，所述BB基因型大豆的籽粒密度分别小于所述AB基因型大豆和所述AA基因型大豆。
上述鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度的方法和检测大豆基因型的方法中，所述电泳均可为非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳。所述非变性聚丙烯酰胺凝胶的浓度具体可为6％。
上述鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度的方法和检测大豆基因型的方法中，所述PCR扩增中的引物退火温度均可为55℃。
上述鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度的方法和检测大豆基因型的方法中，所述PCR扩增中的引物退火条件均可为55℃，30s。
上述鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度的方法和检测大豆基因型的方法中，所述PCR扩增的条件具体可为：94℃5min；94℃30s，55℃30s，72℃30s，35个循环；72℃5min；4℃保存。
上述鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度的方法和检测大豆基因型的方法中，进行所述PCR扩增的体系中所述P1和所述P2的浓度均可为0.15μM。所述体系可含有dNTP、DNA聚合酶和/或PCR缓冲液。所述PCR缓冲液具体可为10×PCR Buffer。所述DNA聚合酶具体可为rTap酶。所述体系具体可含有所述P1、所述P2、10×PCR Buffer、dNTPs、rTap酶、所述待鉴定大豆基因组DNA和水。所述体系具体可为：所述P1(10μM)0.3μL、所述P2(10μM)0.3μL、10×PCRBuffer 2μL、dNTPs(2.5mM)1.5μL、rTap酶(5U/μL)0.2μL、模板DNA(20ng/μL)5μL和ddH2O10.7μL。其中，10×PCR Buffer、rTap酶和dNTPs均可为宝生物工程(大连)有限公司产品。
上述鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度的方法和检测大豆基因型的方法中，所述待鉴定大豆均可选自冀豆12×黑豆ZDD03651的杂种后代中的F2及其以后世代的家系。
为解决上述技术问题，本发明还提供了鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度的引物对。
本发明所提供的鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度的引物对，为所述X1。
其中，所述P1和所述P2独立包装。所述P1和所述P2的摩尔比可为1:1。
为解决上述技术问题，本发明还提供了鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度的系统。
本发明所提供的鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度的系统，包括所述X1。
上述系统可包括所述X1、进行PCR扩增所需的试剂和/或仪器、和/或进行非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳所需的试剂和/或仪器。
所述进行PCR扩增所需的试剂可为dNTP、DNA聚合酶和/或PCR缓冲液。所述PCR缓冲液具体可为10×PCR Buffer。所述DNA聚合酶具体可为rTap酶。10×PCR Buffer、rTap酶和dNTPs均可为宝生物工程(大连)有限公司产品。所述进行PCR扩增所需的仪器可为PCR仪。
上述系统中，所述X1、所述进行PCR扩增所需的试剂以及进行非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳所需的试剂均可独立包装。所述X1的两条单链DNA均可独立包装。进行PCR扩增所需的各试剂和进行非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳所需的各试剂均可独立包装。
上述系统也可为仅含有所述X1、所述进行PCR扩增所需的试剂和/或所述进行非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳所需的试剂的试剂或试剂盒。
为解决上述技术问题，本发明还提供了与大豆籽粒密度相关的主效数量性状位点qSD-8-1。
本发明所提供的与大豆籽粒密度相关的主效数量性状位点qSD-8-1，定位于第8号染色体上，为Sat_215。
其中，所述P1和P2分别为可特异识别所述分子标记为Sat_215的上游和下游引物序列。
为解决上述技术问题，本发明还提供了下述任一应用：
M1、所述鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度的方法或所述检测大豆基因型的方法在下述1)或2)或3)中的应用：
1)大豆育种；
2)预测或辅助预测大豆籽粒密度；
3)鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度；
M2、所述X1，或所述的系统，或所述与大豆籽粒密度相关的主效数量性状位点qSD-8-1在下述a)、b)、c)或d)中的应用：
a)大豆育种；
b)预测或辅助预测大豆籽粒密度；
c)制备鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度的产品；
d)鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度；
M3、所述与大豆籽粒密度相关的主效数量性状位点qSD-8-1在制备鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度的分子标记中的应用。
为解决上述技术问题，本发明还提供了大豆育种方法。
本发明所提供的大豆育种方法，包括按照所述检测大豆基因型的方法鉴定大豆的基因型，选择AA或AB基因型的大豆作为亲本进行育种。
本发明中，所述大豆可选自冀豆12×黑豆ZDD03651的杂种后代中的F2及其以后世代的家系。所述育种可为分子标记辅助育种。
实验证明，在2011年，186个家系中AA基因型大豆的籽粒密度为1.223-1.355g/ml,平均为1.291g/ml，BB基因型大豆的籽粒级别为1.202-1.340g/ml，平均级别为1.272g/ml，AB基因型大豆的籽粒密度为1.244-1.301g/ml，平均级别为1.282g/ml；在2013年，186个家系中AA基因型大豆的籽粒密度为1.216-1.379g/ml，平均为1.315g/ml，BB基因型大豆的籽粒密度为1.209-1.371，平均为1.299，AB基因型大豆的籽粒密度为1.279-1.332g/ml，平均为1.304g/ml。表明，AA基因型大豆的籽粒密度大于BB基因型大豆，AB基因型大豆的籽粒密度位于AA基因型大豆与BB基因型大豆之间。表明，大豆的AA基因型、BB基因型和AB基因型与大豆的籽粒密度相关，可通过检测大豆的基因型检测大豆籽粒密度。
本发明以高世代重组自交系为材料，通过不同浓度蔗糖水溶液配置的密度梯度，将各家系材料按照籽粒密度大小分级，研究籽粒密度的遗传和变异，并定位到籽粒密度相关QTL位点，为分子标记辅助育种提供指导。
附图说明
图1为大豆籽粒密度测定示意图。
图2为F6:8(2011年)和F6:9(2013年)各家系表型分布。
图3为F6:8(2011年)和F6:9(2013年)大豆籽粒密度QTL qSD-8-1似然比图谱。
图4为冀豆12×黑豆ZDD03651后代材料PCR产物检测结果。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中的黑豆(ZDD03651)，记载于“陈强,闫龙,冯燕，等.大豆百粒重QTL定位及多样性评价.中国农业科学,2016年09期”公众可从申请人处获得该生物材料，该生物材料只为重复本发明的相关实验所用，不可作为其它用途使用。黑豆(ZDD03651)为陕西省地方品种，在石家庄的百粒重为7g。
下述实施例中的大豆品种冀豆12：记载于“陈强,闫龙,杨春燕，等.冀豆12遗传背景下3个回交组合高低蛋白含量后代品系SSR标记分析.中国农业科学,2014年02期”，公众可从申请人处获得该生物材料，该生物材料只为重复本发明的相关实验所用，不可作为其它用途使用。冀豆12是河北省农林科学院粮油作物研究所育成的大粒品种，在石家庄的百粒重为22g。
下述实施例中所用到的已知的SSR标记名称及其引物的序列信息来自数据库www.soybase.org。
实施例1、大豆籽粒密度的鉴定及与大豆籽粒密度相关的QTL
1、实验材料
本研究以冀豆12×黑豆ZDD03651得到的重组自交系为材料。将冀豆12×黑豆ZDD03651得到F8代和F9代各188个重组自交系(即188个家系)分别于2011年和2013年播种于石家庄，田间采用3m行长，3行区，随机区组试验设计，行距50cm，株距10cm。材料自然成熟后脱粒，并通风晾干到籽粒含水量约为13％时测定籽粒密度。
2、籽粒密度测定划分方法如下：
按表1中配制8个不同浓度的蔗糖水溶液，100ml水中加入蔗糖分别为45-80g，对应蔗糖水溶液的密度为1.202-1.412g/ml。每家系随机选取籽粒，每5粒一组分别置于不同浓度蔗糖水溶液中，观察籽粒悬浮情况，确定籽粒的密度，每个家系重复测定三次。确定籽粒密度的方法如下：如籽粒在编号为n-1的蔗糖水溶液中全部沉于溶液底部(图1中①)，且在编号为n+1的蔗糖水溶液中全部浮于溶液表面(图1中③)，则籽粒的密度为编号为n的蔗糖水溶液的密度，n为2-7中的一个自然数。
表1、蔗糖水溶液密度表
两年中，各家系籽粒密度表型变异及分布见表2和图2。双亲间籽粒密度差异较大，冀豆12籽粒密度较大，为1.363-1.368g/ml，黑豆ZDD03651籽粒密度较小，为1.253-1.262g/ml。群体各家系籽粒密度变异范围较大，2011年变异范围为1.202-1.379g/ml，2013年为1.202-1.379g/ml，双因素方差分析显示其受环境影响极显著(P＜0.01)。籽粒密度的广义遗传力为77.66％。两年中群体表型均为正态分布。
表2、双亲及群体各家系籽粒密度(g/ml)变异分析
aSD标准差
采用WinQTL Cartographer V.2.5软件的复合区间作图法(CIM)对各环境下百粒重相关QTL进行检测，经300次Permutation计算，选用全基因组显著性水平P＜0.05为阈值，检测每个环境下的QTL效应，临近位点间图距小于5cM，认定是同一个QTL。采取MCCOUCH等方式进行QTL命名。结果显示，将与大豆籽粒密度相关的主效QTL(命名为qSD-8-1)定位到8号染色体Satt424-Satt341分子标记区间内，为Sat_215。该QTL在2011年和2013年两年中贡献率分别为8.60％和7.23％，家性效应分别为0.34和0.33，增效基因来自于冀豆12(表3)。大豆籽粒密度QTL qSD-8-1似然比图谱如图3所示。
表3、籽粒密度相关QTL位点信息
3、基因型鉴定
按照如下方法分别测定冀豆12、黑豆ZDD03651以及F6:8(2011年)的186个家系与F6:9(2013年)的186个家系的基因型：
提取大豆基因组DNA，以大豆基因组DNA为模板，用鉴定大豆籽粒密度的引物对X1进行PCR扩增，X1为分子标记Sat_215，由P1和P2组成，P1为序列表中SEQ ID No.1所示的单链DNA，P2为序列表中SEQ ID No.2所示的单链DNA。
PCR扩增的反应体系如表4所示。
表4、PCR扩增的反应体系
PCR扩增的反应条件为：94℃5min；94℃30s，55℃30s，72℃30s，35个循环；72℃5min；4℃保存。
用6％非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳对PCR反应产物进行电泳，按照下述方法确定大豆基因型：
将冀豆12的PCR产物的带型命名为A(图4)，将黑豆ZDD03651的PCR产物的带型命名为B(图4)，如果待鉴定大豆的PCR产物在电泳中的带型为A，待鉴定大豆为AA基因型大豆，如果待鉴定大豆的PCR产物在电泳中的带型为B，待鉴定大豆为BB基因型大豆，如果待鉴定大豆的PCR产物在电泳中的带型为H带型(图4)，H带型为含有A带型和B带型的带型，待鉴定大豆为AB基因型大豆。
依据步骤2的方法测得的大豆的籽粒密度与依据步骤3的方法测得的大豆的基因型如表5所示。
表5、大豆基因型与籽粒密度的关系
结果显示，在2011年，186个家系中AA基因型大豆的籽粒密度为1.223-1.355g/ml,平均为1.291g/ml，BB基因型大豆的籽粒级别为1.202-1.340g/ml，平均级别为1.272g/ml，AB基因型大豆的籽粒密度为1.244-1.301g/ml，平均级别为1.282g/ml；在2013年，186个家系中AA基因型大豆的籽粒密度为1.216-1.379g/ml，平均为1.315g/ml，BB基因型大豆的籽粒密度为1.209-1.371g/ml，平均为1.299g/ml，AB基因型大豆的籽粒密度为1.279-1.332g/ml，平均为1.304g/ml。表明，AA基因型大豆的籽粒密度大于BB基因型大豆，AB基因型大豆的籽粒密度位于AA基因型大豆与BB基因型大豆之间。表明，大豆的AA基因型、BB基因型和AB基因型与大豆的籽粒密度相关，可通过检测大豆的基因型检测大豆籽粒密度。
<110> 河北省农林科学院粮油作物研究所
<120> 鉴定大豆籽粒密度的方法及与大豆籽粒密度相关的QTL
<160> 2
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 24
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223>
<400> 1
gcgtagcaac aaagcaatct acag 24
<210> 2
<211> 29
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223>
<400> 2
gcgtcccatt ttattccaca ctatgtaat 29
Claims (10)
1.鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度的方法，包括：分别以待鉴定大豆、冀豆12和黑豆ZDD03651的基因组DNA为模板，用名称为X1的PCR引物对进行PCR扩增，通过电泳检测所得到的PCR产物，按照下述方法确定所述待鉴定大豆籽粒密度：
将冀豆12的PCR产物的带型命名为A，将黑豆ZDD03651的PCR产物的带型命名为B，如果待鉴定大豆的PCR产物在电泳中的带型为所述B，所述待鉴定大豆籽粒密度小于或候选小于冀豆12，如果待鉴定大豆的PCR产物在电泳中的带型为所述A，所述待鉴定大豆籽粒密度大于或候选大于黑豆ZDD03651，如果待鉴定大豆的PCR产物在电泳中的带型为H带型，所述H带型为含有所述A带型和所述B带型的带型，所述待鉴定大豆籽粒密度处于或候选处于黑豆ZDD03651与冀豆12之间；
所述X1由P1和P2组成；
所述P1为如下a1)至a4)中的任一种单链DNA：
a1)序列表中SEQ ID No.1所示的单链DNA；
a2)在a1)的5′端和/或3′端添加一个或几个核苷酸得到的单链DNA；
a3)与a1)或a2)限定的单链DNA具有85％以上的同一性的单链DNA；
a4)在严格条件下与a1)或a2)限定的单链DNA杂交的单链DNA；
所述P2为如下b1)至b4)中的任一种单链DNA：
b1)序列表中SEQ ID No.2所示的单链DNA；
b2)在b1)的5′端和/或3′端添加一个或几个核苷酸得到的单链DNA；
b3)与b1)或b2)限定的单链DNA具有85％以上的同一性的单链DNA；
b4)在严格条件下与b1)或b2)限定的单链DNA杂交的单链DNA。
2.检测大豆基因型的方法，所述基因型为AA基因型、BB基因型和AB基因型，所述方法包括：
分别以待鉴定大豆、冀豆12和黑豆ZDD03651的基因组DNA为模板，用权利要求1中所述P1和所述P2进行PCR扩增，通过电泳检测所得到的PCR产物，按照下述方法确定所述待鉴定大豆的基因型：
将冀豆12的PCR产物的带型命名为A，将黑豆ZDD03651的PCR产物的带型命名为B，如果待鉴定大豆的PCR产物在电泳中的带型为所述A，所述待鉴定大豆为AA基因型大豆，如果待鉴定大豆的PCR产物在电泳中的带型为所述B，所述待鉴定大豆为BB基因型大豆，如果待鉴定大豆的PCR产物在电泳中的带型为H带型，所述H带型为含有所述A带型和所述B带型的带型，所述待鉴定大豆为AB基因型大豆。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述电泳为非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳。
4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于：所述待鉴定大豆选自冀豆12×黑豆ZDD03651的杂种后代中的F2及其以后世代的家系。
5.鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度的引物对，为权利要求1中所述X1。
6.鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度的系统，包括权利要求1中所述X1。
7.与大豆籽粒密度相关的主效数量性状位点qSD-8-1，定位于第8号染色体上，连锁标记为Sat_215。
8.下述任一应用：
M1、权利要求1-3中任一所述的方法在下述1)或2)或3)中的应用：
1)大豆育种；
2)预测或辅助预测大豆籽粒密度；
3)鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度；
M2、权利要求1中所述X1，或权利要求6所述的系统，或权利要求7所述与大豆籽粒密度相关的主效数量性状位点qSD-8-1在下述a)、b)、c)或d)中的应用：
a)大豆育种；
b)预测或辅助预测大豆籽粒密度；
c)制备鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度的产品；
d)鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度；
M3、权利要求7所述与大豆籽粒密度相关的主效数量性状位点qSD-8-1在制备鉴定或辅助鉴定大豆籽粒密度的分子标记中的应用。
9.大豆育种方法，包括按照权利要求2或3所述的方法鉴定大豆的基因型，选择AA或AB基因型的大豆作为亲本进行育种。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述待鉴定大豆选自冀豆12×黑豆ZDD03651的杂种后代中的F2及其以后世代的家系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611026273.9A CN106319087B (zh) | 2016-11-18 | 2016-11-18 | 鉴定大豆籽粒密度的方法及与大豆籽粒密度相关的qtl |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611026273.9A CN106319087B (zh) | 2016-11-18 | 2016-11-18 | 鉴定大豆籽粒密度的方法及与大豆籽粒密度相关的qtl |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106319087A true CN106319087A (zh) | 2017-01-11 |
| CN106319087B CN106319087B (zh) | 2024-08-13 |
Family
ID=57816511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611026273.9A Active CN106319087B (zh) | 2016-11-18 | 2016-11-18 | 鉴定大豆籽粒密度的方法及与大豆籽粒密度相关的qtl |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106319087B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020157143A1 (en) * | 2001-01-05 | 2002-10-24 | Concibido Vergel C. | Soybean plants with enhanced yields and methods for breeding for and screening of soybean plants with enhanced yields |
| CN103045588A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-04-17 | 南京农业大学 | 大豆籽粒蛋白质含量主效qtl 的分子标记及其应用 |
| CN104004757A (zh) * | 2014-06-09 | 2014-08-27 | 河北省农林科学院粮油作物研究所 | 与大豆籽粒硬脂酸含量相关的紧密连锁标记及其应用 |
-
2016
- 2016-11-18 CN CN201611026273.9A patent/CN106319087B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020157143A1 (en) * | 2001-01-05 | 2002-10-24 | Concibido Vergel C. | Soybean plants with enhanced yields and methods for breeding for and screening of soybean plants with enhanced yields |
| CN103045588A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-04-17 | 南京农业大学 | 大豆籽粒蛋白质含量主效qtl 的分子标记及其应用 |
| CN103045588B (zh) * | 2012-12-11 | 2014-08-20 | 南京农业大学 | 大豆籽粒蛋白质含量主效qtl 的分子标记及其应用 |
| CN104004757A (zh) * | 2014-06-09 | 2014-08-27 | 河北省农林科学院粮油作物研究所 | 与大豆籽粒硬脂酸含量相关的紧密连锁标记及其应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈强等: "大豆百粒重QTL定位及多样性评价", 《中国农业科学》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106319087B (zh) | 2024-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Su et al. | Identification of favorable SNP alleles and candidate genes for traits related to early maturity via GWAS in upland cotton | |
| Souframanien et al. | A comparative analysis of genetic diversity in blackgram genotypes using RAPD and ISSR markers | |
| Yu et al. | EST derived SSR markers for comparative mapping in wheat and rice | |
| Hu et al. | Comparative analysis of genetic diversity in sacred lotus (Nelumbo nucifera Gaertn.) using AFLP and SSR markers | |
| Labate et al. | Tomato SNP discovery by EST mining and resequencing | |
| Han et al. | Genetic rearrangements of six wheat–Agropyron cristatum 6P addition lines revealed by molecular markers | |
| Kumar et al. | Correspondence of ISSR and RAPD markers for comparative analysis of genetic diversity among different apricot genotypes from cold arid deserts of trans-Himalayas | |
| EP2645846A1 (en) | Methods for increasing genetic gain in a breeding population | |
| Armstrong et al. | Genomic associations with bill length and disease reveal drift and selection across island bird populations | |
| US20180355368A1 (en) | Quantitative trait loci (qtl) associated with shatter resistant capsules in sesame and uses thereof | |
| Zhang et al. | DNA barcoding reflects the diversity and variety of brooding traits of fish species in the family Syngnathidae along China’s coast | |
| US11445692B2 (en) | Quantitative trait loci (QTL) associated with shatter resistant capsules in sesame and uses thereof | |
| US20220010325A1 (en) | Quantitative trait loci (qtl) associated with shattering-resistant capsules in sesame and uses thereof | |
| Moorthy et al. | Identification of informative EST-SSR markers capable of distinguishing popular Indian rice varieties and their utilization in seed genetic purity assessments | |
| Hameed et al. | Use of simple sequence repeat markers for DNA fingerprinting and diversity analysis of sugarcane (Saccharum spp) cultivars resistant and susceptible to red rot | |
| CN107400715A (zh) | 十倍体长穗偃麦草专化分子标记与探针的开发及其应用 | |
| Manzo-Sánchez et al. | Genetic diversity in bananas and plantains (Musa spp.) | |
| BR112017026015B1 (pt) | Métodos para selecionar uma planta de milho com resistência à podridão de colmo causada por antracnose e método para introgredir um alelo qtl associado com a resistência à podridão de colmo causada por antracnose em uma planta de milho | |
| CN109688805A (zh) | 产生灰叶斑病抗性玉蜀黍的方法 | |
| Kishore et al. | Assessment of population genetic diversity of Fagopyrum tataricum using SSR molecular marker | |
| Joshi et al. | Assessment of genetic diversity in Zingiberaceae through nucleotide binding site-based motif-directed profiling | |
| Alhasnawi et al. | Application of inter simple sequence repeat (ISSR) for detecting genetic analysis in rice (Oryza sativa L.) | |
| BRPI0614050A2 (pt) | métodos para peneiramento de polimorfismos de hibridização especìficos de gene (gshps) e seus usos no mapeamento genético e desenvolvimento de marcador | |
| Alhasnawi et al. | Using DNA fingerprinting to detect the genetic relationships in Acacia by inter-simple sequence repeat markers | |
| Sivolap | Molecular markers and plant breeding |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |