CN106967725A

CN106967725A - 水稻抽穗期相关基因、功能标记及应用

Info

Publication number: CN106967725A
Application number: CN201710206317.4A
Authority: CN
Inventors: 占小登; 孙滨; 程式华; 曹立勇; 张迎信; 沈希宏
Original assignee: China National Rice Research Institute
Current assignee: China National Rice Research Institute
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2017-07-21

Abstract

本发明公开了水稻抽穗期相关基因qHD5，发现了该基因的两个等位基因qHD5‑NIL(BG1)和qHD5‑NIL(XLJ)。这两个等位基因对应了水稻抽穗期表型性状上的差异，因此，可作为分子标记用于鉴定水稻的抽穗期性状，从而在水稻品种选育中发挥作用。本发明还提供了检测上述基因的功能标记qHD5‑1032‑dCAPs，利用所述功能标记的引物对水稻植株DNA/cDNA进行PCR扩增，扩增产物用EspⅠ内切酶进行酶切后电泳分离，可筛选鉴定含有qHD5‑NIL(BG1)的水稻植株。本发明所提供的水稻抽穗期相关基因及其分子标记，可应用于检测和筛选不同抽穗期的水稻品种，可以大大加快水稻适应更广的选育进程。

Description

水稻抽穗期相关基因、功能标记及应用

技术领域

本发明涉及水稻分子生物技术与育种应用领域，具体地说是一种与水稻抽穗期相关的基因、功能标记及其应用。

背景技术

抽穗期(HD)是水稻的重要农艺性状之一，决定水稻品种的季节适应性和地域适应性，合适的抽穗期是水稻高产稳产的前提和基础。因此选育合适抽穗期的水稻品种以提高水稻广适性是水稻育种的重点。目前多项研究表明，抽穗期与水稻产量性状相关联。长日照条件下，Ghd7的增强表达能推迟抽穗、增加株高和每穗粒数，而功能减弱的自然突变体能够种植到温带甚至更冷的地区。因此，Ghd7在增加全球水稻产量潜力和适应性方面有非常重要的作用(Xue W,Xing Y,Weng X,Zhao Y,Tang W,Wang L,Zhou H,Yu S,Xu C,Li X,ZhangQ(2008)Natural variation in Ghd7is an important regulator of heading date andyield potential in rice.Nat Genet 40:761–767)。长日条件下，导入Asominori中有功能的DTH8等位基因能显著增加CSSL61的抽穗期、株高和每穗粒数(Wei X,Xu J,Guo H,Jiang L,Chen S,Yu C,Zhou Z,Hu P,Zhai H,Wan J(2010)DTH8suppresses flowering inrice,influencing plant height and yield potential simultaneously.PlantPhysiol 153:1747–1758)。由此可以看出，抽穗期在水稻研究中是一个重要的部分。

功能标记是根据功能基因内部引起表型性状变异的多态性基序开发出来的一种新型分子标记，是来源于控制表型的基因序列内部。由于功能标记来自基因内的功能性基序，不需要进一步验证就可以在不同的遗传背景下确定目标等位基因的有无，因此在作物遗传育种的研究应用中较传统分子标记更具高效、便捷等优势。功能标记在水稻中的应用已经有很多报道，在水稻抗稻瘟病研究中，因为其抗性基因xa-5是隐性遗传的，因此在鉴定抗稻瘟病水稻品种时比较繁琐，后Anjiali(Anjali S,Susan R(2007)Functional markersforχα5-mediated resistance in rice(Oryza sativa,L.).Molecular Breeding,19(4):291-296.)等通过将xa-5等位基因中功能性核苷酸多态性位点转化为CAPS标记后，可以快速、直接筛选带有xa-5功能性位点的材料和变种，并且可靠性达到100％。杨杰等(杨杰，曹卿，王军，范方军，张玉琼，仲维功(2011)水稻多酚氧化酶基因功能标记的开发与应用.中国水稻科学，25(1)：37-42.)根据PPO等位基因的DNA序列差异开发的FMppo-18和FMppo-29标记，可应用于水稻种质资源鉴定、进化等研究。稻米香味受隐性基因Fgr控制，因此杂合基因型水稻不表现香味。王军(王军，杨杰，陈志德，仲维功(2008)水稻香米基因标记的开发与应用.分子植物育种，6(6):1209-1212)等设计了基于fgr基因两个等位基因的功能标记(InDel-E2、InDel-E7)，且应用此对标记不仅可以验证纯合型品系，而且对杂合型水稻品系的验证同样有效。

因此，克隆与水稻抽穗期相关基因，开发相关的功能标记，快速鉴定筛选具有早抽穗期的阳性水稻植株，对于获得水稻新品种具有极其重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供与水稻抽穗期相关的基因、与所述基因相关的功能标记开发及应用。本发明所提供的水稻抽穗期相关基因及其分子标记，可应用于检测和筛选不同抽穗期的水稻品种，可以大大加快水稻适应更广的选育进程。

本发明提供了水稻抽穗期相关基因qHD5，所述基因是如下a)或b)或c)的基因：a)其cDNA的核苷酸序列如序列表中SEQ ID No.1所示，命名为qHD5-NIL(BG1)；b)其cDNA的核苷酸序列如序列表中SEQ ID No.2所示，命名为qHD5-NIL(XLJ)；c)与a)或b)的基因具有90％以上的同源性，且编码相同功能的蛋白质。上述基因qHD5-NIL(BG1)和qHD5-NIL(XLJ)为水稻抽穗期相关基因qHD5的两个等位基因。

本发明还提供了上述水稻抽穗期相关基因qHD5的扩增引物，为如下引物a)或b)：a)具有SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列的正向引物qHD5-cDNA-F，以及具有SEQ ID NO.4所示的核苷酸序列的反向引物qHD5-cDNA-R；b)具有SEQ ID NO.5所示的核苷酸序列的正向引物qHD5-com-F，以及具有SEQ ID NO.6所示的核苷酸序列的反向引物qHD5-com-R。

本发明保护含有上述基因qHD5的生物材料，所述生物材料可以为载体、宿主细胞或表达盒。

本发明还保护上述的基因qHD5或其编码的蛋白在选育不同抽穗期水稻品种中的应用。

本发明还提供一种改变水稻抽穗期性状的方法，是将上述的基因a)即qHD5-NIL(BG1)导入目的水稻组织或细胞中，得到抽穗期提前的转基因水稻。

基于上述水稻抽穗期相关基因qHD5，本发明还开发了检测该基因的功能标记，所述功能标记为qHD5-1032-dCAPs1，该功能标记的引物包括：正向引物qHD5-1032-dCAPs1-F，其核苷酸序列如SEQ ID NO.7所示；反向引物qHD5-1032-dCAPs1-R，其核苷酸序列如SEQ IDNO.8所示。

所述的功能标记可应用于选育不同抽穗期水稻品种的工作中。

利用上述的功能标记，本发明还提供了一种鉴别水稻抽穗期性状的方法，包括以下步骤：S1：利用所述的功能标记的引物对待测水稻植株DNA/cDNA进行PCR扩增，获得扩增产物；S2：将上述扩增产物用EspⅠ内切酶进行酶切，酶切产物经电泳分离，并根据电泳结果进行判断：若获得141bp条带和120bp条带，则认为该水稻植株含有基因qHD5-NIL-BG1和qHD5-NIL-XLJ；若获得141bp的条带，则认为该水稻植株只含有基因qHD5-NIL-BG1；若获得120bp的条带，则认为该水稻植株只含有基因qHD5-NIL-XLJ，其中前两种水稻植株为早抽穗型，后一种水稻植株为晚抽穗型。

具体地，上述方法中，所述步骤S1中PCR扩增体系为12μL，包含H₂O3μL，2×PCR Mix5.0μL，正反向引物各1μL，cDNA模板2.0μL；PCR扩增条件为94℃预变性4min；94℃变性30s，60℃退火30s，72℃延伸1min，32个循环；72℃延伸10min。

具体地，上述方法中，所述步骤S2中EspⅠ内切酶体系为15μL，包含EspⅠ内切酶0.6μL，10×Buffer 1.2μL，PCR产物12μL，H₂O 1.2μL；反应条件为37℃，5min。

本发明研究获得了与水稻抽穗期相关基因qHD5的一对等位基因qHD5-NIL(BG1)和qHD5-NIL(XLJ)，这两个等位基因对应了水稻抽穗期表型性状上的差异，因此，可以作为分子标记用于鉴定水稻的抽穗期性状，从而在水稻品种选育中发挥作用。本发明基于这两个等位基因还开发了功能标记，所述功能标记可在实际应用中实现对水稻抽穗期性状的快速鉴别、筛选，例如，对早抽穗品种或品系的筛选，不仅筛选快速精准，目标明确，而且节约生物进程，大大提高了水稻植株的选择效率和质量。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明qHD5-NIL(BG1)基因和qHD5-NIL(XLJ)基因的cDNA核苷酸序列比对图。

图2是利用本发明的功能标记鉴定不同转基因水稻植株的结果示意图。

图3是互补转基因植株表型对比图。

具体实施方式

首先需要说明的是，发明人前期利用转录组测序技术对两个近等基因系(NILs)水稻进行了研究(NILs的获得参考文献Sun,B.,Zhan,X.D.,Lin,Z.C.,Wu,W.X.,Yu,P.,Zhang,Y.X.,Sun,L.P.,Cao,L.Y.,Cheng,S.H.(2017).Fine mapping and candidate geneanalysis of qHD5,a novel major QTL with pleiotropism for yield-related traitsin rice(Oryza sativa L.).Theoretical and Applied Genetics,130(1),247-258.)，并通过实时定量RT-PCR进行验证，将与抽穗期相关的数量性状位点基因qHD5精细定位到水稻5号染色体短臂上大小为52.59kb的区域。研究发现，主要影响数量性状位点(QTL)的qHD5基因，被认为是导致NIL(BG1)和NIL(XLJ)水稻在长日照和短日照条件下产生至少10天的抽穗期差异的单个孟德尔因子。该研究结果目前已发表(Sun,B.,Zhan,X.D.,Lin,Z.C.,Wu,W.X.,Yu,P.,Zhang,Y.X.,Sun,L.P.,Cao,L.Y.,Cheng,S.H.(2017).Fine mapping andcandidate gene analysis of qHD5,a novel major QTL with pleiotropism foryield-related traits in rice(Oryza sativa L.).Theoretical and AppliedGenetics,130(1),247-258.)。本发明在此引用前述研究，并对前述研究所涉及的具体内容不再赘述。

本发明是基于发明人前期的科学实验结果所做的进一步深入研究。针对上述水稻抽穗期相关的基因qHD5，研究发现该基因包括两个等位基因，这里被命名为qHD5-NIL(BG1)和qHD5-NIL(XLJ)。通过序列比对分析发现，此两个等位基因存在SNPs的差异，其中自5’端第1032位点在两等位基因间产生一个EspⅠ酶切位点。基于此位点，本发明还开发了一个功能标记qHD5-1032-dCAPs1，通过该功能标记对qHD5互补转基因植株DNA/cDNA进行PCR扩增，可以快速检测和筛选出含有qHD5-NIL(BG1)的阳性植株。

以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。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试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。

实施例1：水稻抽穗期基因qHD5的克隆及互补转基因植株的获得

1)A.NIL-BG1和NIL-XLJ总RNA提取

利用TIANGEN(天根公司)RANprep Pure植物总RNA提取试剂盒提取NIL-BG1和NIL-XLJ总RNA，具体步骤如下：

1.均浆处理：50mg左右NIL-BG1和NIL-XLJ叶片在液氮中迅速研磨成粉末，加入450μL RL(使用前已加入β-巯基乙醇)，涡旋剧烈震荡混匀。

2.将所有溶液转移至过滤柱CS上(过滤柱CS放在收集管中)，12000rpm离心2min，小心吸取收集管中的上清至RNase-free的离心管中，吸头尽量避免接触收集管中的细胞碎片沉淀。

3.缓慢加入0.5倍上清体积的无水乙醇(通常为225μL)，混匀后将得到的溶液和沉淀一起转入吸附柱CR3中，12000rpm离心1min，倒掉收集管中的废液，将吸附柱CR3放回收集管中。

4.向吸附柱CR3中加入350μL去蛋白液RW1，12000离心1min，倒掉收集管中的废液，将吸附柱CR3放回收集管中。

5.DNaseⅠ工作液的配制：取10μL DNaseⅠ储存液放入新的DNase-free离心管中，加入70μLRDD溶液，轻柔混匀。

6.向吸附柱CR3中央中加入80μL的DNaseⅠ工作液，室温放置15min。

7.向吸附柱CR3中加入350μL去蛋白液RW1，12000rpm离心1min，倒掉收集管中的废液，将吸附柱CR3放回收集管中。

8.向吸附柱CR3中加入500μL漂洗液RW(事先已加入乙醇)，室温放置2min，12000rpm离心1min，倒掉收集管中的废液，将吸附柱CR3放回收集管中。

9.重复步骤8。

10.12000rpm离心2min，倒掉废液。将吸附柱CR3置于室温放置数分钟，以彻底晒干吸附材料中残余的漂洗液。

11.将吸附柱CR3放入一个新的RNase-free离心管中，向吸附膜的中间部位悬空滴加40μL RNase-free ddH2O，室温放置2min，12000rpm离心2min，得到RNA溶液。

B.合成NIL-BG1cDNA和NIL-XLJ cDNA

利用TOYOBO First Strand cDNA Synthesis Kit(东洋纺公司cDNA第一链合成试剂盒)参考50μL体系合成NIL-BG1cDNA和NIL-XLJ cDNA，具体步骤如下：

1.RNA变性

在200μL RNase-free管中加入RNase-free H₂O 22.5μL，Oligo Primer2.5μL，RNA5μL，轻柔混匀后，65℃，5min后立即置于冰上。

2.反应液配置

在上步骤的溶液中继续加入以下液体，5×RT Buffer 10μL，dNTP Mixture(10mM)5μL，RNase Inhibitor(10U/μL)2.5μL，ReverTra Ace 2.5μL。PCR程序为：42℃40min，99℃5min，4℃10min后置于-20℃保存。

C.NIL-BG1和NIL-XLJ中qHD5-cDNA扩增

利用正向引物qHD5-cDNA-F(序列表中SEQ ID No.3)和反向引物qHD5-cDNA-R(序列表中SEQ ID No.4)对NIL-BG1和NIL-XLJ的cDNA进行扩增，扩增体系为KOD-NEO 50μL体系：2μL cDNA，5μL KOD-NEO-PCR Buffer，5μL 2mM dNTPs，1μL 10mM qHD5-cDNA-F和qHD5-cDNA-R，3μL 2.5mM MgSO₄，0.5U KOD-NEO酶，32μL ddH₂O。反应程序为：95℃预变性5min；95℃变性30s，60℃退火30s，68℃延伸1min,35个循环；68℃延伸5min，10℃保存。扩增的产物与pEASY(TransGen Biotech，全式金公司)平末端载体连接，挑选阳性单克隆送杭州擎科公司测序。测序后分析序列差异，序列分析如图1所示。

2)NIL-BG1在田间表现出早抽穗的表型，NIL-XLJ在田间表现出晚抽穗期的表型，而在生产实践中，育种家们大多喜欢具有早抽穗表型的品种，因此我们将包含qHD5-NIL(BG1)全长及其上下游部分序列的一段序列扩增出来。所用扩增引物qHD5-com，其正向序列qHD5-com-F如序列表中SEQ ID No.5所示，反向序列qHD5-com-R如序列表中SEQ ID No.6所示。选择的酶切位点是BamHⅠ和HindⅢ，在引物qHD5-com中就引入这两个酶切位点，同时用BamHⅠ和HindⅢ快切酶酶切实验室保存的pCAMBIA1300载体，后利用Vazyme公司One StepCloning Kit将扩增片段与酶切后的载体pCAMBIA1300连接。后利用农杆菌转化的方法转入到NIL-XLJ种子中获得qHD5互补转基因植株。T₀代植株经过转基因鉴定，结果显示和空载体相比，转基因植株的抽穗期明显提前。于是我们经过转基因拷贝数检测随机挑选单拷贝的T₀代植株，收种后种植成T₁代家系。T₁代家系中出现抽穗期分离的现象。附图2、3分别给出了对转基因植株的检测结果。其中，附图2中T1-1代表T₁代家系中第一个家系的第一株，T₁代第一个家系中一共挑选了10株进行检测。T2-1代表T₁代家系中第二个家系的第一株，第二个家系中挑选了11个单株进行检测。附图3中T₁-1(+)代表T₁代植株第一个家系中的转基因阳性植株；T₁-1(-)代表T₁代植株第一个家系中的转基因阴性植株；T₁-2(+)代表T₁代植株第二个家系中的转基因阳性植株；T₁-2(-)代表T₁代植株第二个家系中的转基因阴性植株。

实施例2：功能标记开发

1)用序列扩增引物qHD5-cDNA-F和qHD5-cDNA-R(正向引物序列为SEQ ID NO.3，反向引物序列为SEQ ID NO.4)对NIL(BG1)和NIL(XLJ)的cDNA进行PCR扩增，连接pEASY载体测序后发现qHD5序列在NIL(BG1)和NIL(XLJ)中存在SNPs序列差异(如图1所示)。

2)在qHD5基因组序列中存在6个SNPs位点：自5’端第122位核苷酸为T和C的差异，自5’端第124位核苷酸为G和A的差异，自5’端第1032位核苷酸为A和C的差异，自5’端第1173位核苷酸为C和T的差异，自5’端第1386位核苷酸为C和G的差异，自5’端第1524位核苷酸为-(单碱基缺失)和T的差异。

3)其中自5’端第1032位点在qHD5-NIL(BG1)和qHD5-NIL(XLJ)等位基因间的差异产生一个EspⅠ酶切位点多态性，其中qHD5-NIL(XLJ)等位基因在此SNP位点的核苷酸位C，能被EspⅠ内切酶识别并切开，qHD5-NIL(BG1)在此SNP位点的核苷酸位A，不能被EspⅠ内切酶识别。根据此处的SNP位点利用dCAPs Finder 2.0开发特异的SNP标记，命名为qHD5-1032-dCAPs1。该标记qHD5-1032-dCAPs1的引物为：正向引物序列为SEQ ID No.7，反向引物序列为SEQ ID No.8。

4)利用qHD5-1032-dCAPs1对NIL-BG1和NIL-XLJ的cDNA进行扩增，扩增产物用EspⅠ内切酶酶切，后利用8％的聚丙烯酰胺凝胶检测结果，如图2所示。图中显示NIL-BG1不能被EspⅠ酶切开，而NIL-XLJ能被EspⅠ酶切开。

实施例3：用qHD5-1032-dCAPs1标记检测互补转基因后代植株

1)提取待测互补转基因后代植株的DNA/cDNA，用qHD5-1032-dCAPs1标记引物(正向引物序列为：SEQ ID No.7，反向引物序列为SEQ ID No.8)对互补转基因后代植株进行PCR扩增，其PCR扩增体系为12μL，包含ddH₂O 3μL，2×PCR Mix 5.0μL，正反向引物各1μL，cDNA 2.0μL；扩增条件为94℃预变性4min；94℃变性30s，60℃退火30s，72℃延伸1min，32个循环；72℃延伸10min；10℃保存。

2)将上述扩增产物分别用EspⅠ内切酶进行酶切，酶切产物在8％聚丙烯酰胺凝胶上电泳分离，如PCR扩增产物被切开大小为141bp和120bp的两条带，则该植株为含有qHD5-NIL-BG1和qHD5-NIL-XLJ两个等位基因的转基因阳性植株；如PCR扩增产物只有一条被切开的大小为120bp的带，则该植株为只含有qHD5-NIL-XLJ的转基因阴性植株；其中EspⅠ内切酶体系为15μL，包含EspⅠ内切酶0.6μL，10×Buffer1.2μL，PCR产物12μL；反应条件为37℃，ddH₂O 1.2μL，5min。

3)检测结果如附图2和3所示，T1-5、T1-6、T2-11植株因为只含有和NIL-XLJ一样的条带，所以是转基因阴性植株，即它们的抽穗期都是相对较晚的。而其他单株均显示含有两条带，说明该植株中已经含有NIL-BG1片段，为转基因阳性植株，同时其抽穗期也表现出相对较早的性状。图3中就是转基因阳性植株和转基因阴性植株同时期抽穗期表型对比。

实施例4：用qHD5-1032-dCAPs1标记鉴别不同水稻品种的水稻抽穗期性状

为更好的应用qHD5-1032-dCAPs1标记，我们选择了12份有代表性的地方品种按照实施例3中的步骤对这些品种进行检测，结果如下表1所示，其中，镇稻88、T65、TainanIku487、鱼眼糯、冷水糯共5份品种不能被EspⅠ酶切开，说明这5个品种cDNA序列1032位点与qHD5-NIL(BG1)等位基因一致；而TD25、顺德塘禾、Padi Boenor、DV85、IR24、Gie57、鄂早18这7份品种cDNA序列1032位点与qHD5-NIL(XLJ)等位基因一致。该检测结果与这些品种的实际测序结果相吻合，验证了该功能标记可以有效应用于水稻品种抽穗期基因型鉴定。

表1qHD5-1032-dCAPs1标记检测水稻品种结果

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

SEQUENCE LISTING

<110> 中国水稻研究所

<120> 水稻抽穗期相关基因、功能标记及应用

<130> 2017

<160> 8

<170> PatentIn version 3.3

<210> 1

<211> 1538

<212> DNA

<213> Oryza sativa

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atggagttgg atctgaacaa cgtggcggaa ggggtggtgg agaagcatga gacggcggcg 60

aggagcgact ccggcacgtc ggagtcgtcg gtgctcaacg gggaggcgtc tggcgcggcc 120

atcgcgccgg cggaagaggg gtcgagctcg acgccgccgc cgccgccgcc gcctcccgcg 180

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gacgacgacg aggaggagga ggccaccccc tcgccgccgc cgcaccacca acaccagcag 300

ctgctcgtca cccgggagct attcccttcc gccgctccct cgccgcagca ttgggcggag 360

ctcggcttcc tccgccccga cccaccgcgc ccacacccag acatcagaat cctcgcccac 420

gcgcctcccc cggcgccacc gccgccgccg ccgcagccgc agcctcaggc ggccaagaaa 480

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ttgtccaagg aggagttcgt gcacgttctc cggcgacaga gcaccggctt ctcccgcggc 780

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tcccttggcc tgcaaatcca ccatggatca tttgaaggtt ctgaattcaa gagagcaaag 1140

aatgatgcag ctccctctga acttgctagc cgtcctcatc ggttccctct tctgaccgag 1200

catccgccaa tctggactgc ccaacctcat cccctattcc caaataatga ggatgcatcc 1260

agatcatcgg atcagaagag gaagccatca gagggggtag ctgttccaag ctgggcatgg 1320

aagcaggtga gccatcatca ccctgctcct cctcacacgc tgccattgcc cttcttctcc 1380

tcctcgtcgt cgtcgccgtc gtcgtcctcc gctgcagcat catcaggatt ctccaaagcc 1440

gccacgacag cagctgctgc ccaacacact gccaccctcc ggttcgaccc gacggcgccg 1500

tcgtcttcgt cgtcaagccg ccatcaccac caccattga 1539

<210> 3

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工合成

<400> 3

atggagttgg atctgaacaa cg 22

<210> 4

<211> 25

<212> DNA

<213> 人工合成

<400> 4

tcaatggtgg tggtgatggc ggctt 25

<210> 5

<211> 38

<212> DNA

<213> 人工合成

<400> 5

cggtacccgg ggatcctaca tgacgggtaa ggatggtt 38

<210> 6

<211> 38

<212> DNA

<213> 人工合成

<400> 6

ggccagtgcc aagcttaaac agggccatag tatgcgtt 38

<210> 7

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工合成

<400> 7

ccgatgtgga tctgaagctg ag 22

<210> 8

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工合成

<400> 8

gctgcatcat tctttgctct ct 22

Claims

1.水稻抽穗期相关基因qHD5，其特征在于，所述基因是如下a)或b)或c)的基因：

a)其cDNA的核苷酸序列如序列表中SEQ ID No.1所示，命名为qHD5-NIL(BG1)；

b)其cDNA的核苷酸序列如序列表中SEQ ID No.2所示，命名为qHD5-NIL(XLJ)；

c)与a)或b)的基因具有90％以上的同源性，且编码相同功能的蛋白质。

2.权利要求1所述的基因的PCR扩增引物，其特征在于，为如下引物a)或b)：

a)具有SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列的正向引物qHD5-cDNA-F，以及具有SEQ IDNO.4所示的核苷酸序列的反向引物qHD5-cDNA-R；

b)具有SEQ ID NO.5所示的核苷酸序列的正向引物qHD5-com-F，以及具有SEQ ID NO.6所示的核苷酸序列的反向引物qHD5-com-R。

3.含有权利要求1所述的基因的生物材料，所述生物材料为载体、宿主细胞或表达盒。

4.权利要求1所述的基因或其编码的蛋白在选育不同抽穗期水稻品种中的应用。

5.一种改变水稻抽穗期性状的方法，是将权利要求1中所述的基因a)导入目的水稻组织或细胞中，得到抽穗期提前的转基因水稻。

6.一种检测水稻抽穗期相关基因qHD5的功能标记，其特征在于，所述功能标记为qHD5-1032-dCAPs1，该功能标记的引物包括：

正向引物qHD5-1032-dCAPs1-F，其核苷酸序列如SEQ ID NO.7所示；

反向引物qHD5-1032-dCAPs1-R，其核苷酸序列如SEQ ID NO.8所示。

7.权利要求6所述的功能标记在选育不同抽穗期水稻品种中的应用。

8.一种鉴别水稻抽穗期性状的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：利用权利要求6所述的功能标记的引物对待测水稻植株DNA/cDNA进行PCR扩增，获得扩增产物；

S2：将上述扩增产物用EspⅠ内切酶进行酶切，酶切产物经电泳分离，并根据电泳结果进行判断：

若获得141bp条带和120bp条带，则该水稻植株为早抽穗型；

若获得141bp的条带，则该水稻植株为早抽穗型；

若获得120bp的条带，则该水稻植株为晚抽穗型。

9.权利要求8所述的鉴别水稻抽穗期性状的方法，其特征在于，所述步骤S1中PCR扩增体系为12μL，包含H₂O 3μL，2×PCR Mix 5.0μL，正反向引物各1μL，cDNA模板2.0μL；

PCR扩增条件为94℃预变性4min；94℃变性30s，60℃退火30s，72℃延伸1min，32个循环；72℃延伸10min。

10.权利要求8所述的鉴别水稻抽穗期性状的方法，其特征在于，所述步骤S2中EspⅠ内切酶体系为15μL，包含EspⅠ内切酶0.6μL，10×Buffer 1.2μL，PCR产物12μL，H₂O 1.2μL；反应条件为37℃，5min。