CN107400702A - 与玉米种子耐储性主效QTL qSVI-7-2和qSVI-10连锁的分子标记及应用 - Google Patents
与玉米种子耐储性主效QTL qSVI-7-2和qSVI-10连锁的分子标记及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107400702A CN107400702A CN201610339297.3A CN201610339297A CN107400702A CN 107400702 A CN107400702 A CN 107400702A CN 201610339297 A CN201610339297 A CN 201610339297A CN 107400702 A CN107400702 A CN 107400702A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- qsvi
- keeping quality
- corn
- seed
- molecular labeling
- 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
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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mycology (AREA)
- Botany (AREA)
- Immunology (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)
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
本发明涉及与玉米种子耐储性主效QTL qSVI‑7‑2和qSVI‑10连锁的分子标记及应用。所述玉米种子耐储性主效QTL是位于玉米第7号染色体Bin7.05区域内的qSVI‑7‑2以及位于玉米第10号染色体Bin10.04区域内的qSVI‑10。其中,与qSVI‑7‑2紧密连锁的分子标记包括标记umc1545和umc2333,与qSVI‑10紧密连锁的分子标记包括标记umc1367和umc2043。本发明通过定位玉米种子耐储性的2个主效QTL位点qSVI‑7‑2和qSVI‑10,发现了与所述2个主效QTL紧密连锁的4个SSR分子标记,为玉米种子耐储藏分子育种提供了一条可行的技术途径。
Description
技术领域
本发明涉及分子生物学领域,具体地说,涉及与玉米种子耐储性主效QTL qSVI-7-2和qSVI-10连锁的分子标记及应用。
背景技术
玉米种子耐储性对于种子的安全贮藏具有重要价值,我国玉米种子年需求量大于157万吨,但每年实际生产量远大于消费量,而且还必须贮藏一定量的备荒种子,大量的种子需要短期或长期贮藏。目前普遍采用低温贮藏法,但即使低温贮藏,其种子活力也逐年下降,最后丧失种用价值,研究表明,玉米品种间耐储性差异较大,有些品种经多年贮藏仍保持较高的发芽率,但有些种子经过短期贮藏发芽率明显降低,该性状显性遗传,因此选育种子耐储性强的玉米品种是解决这一问题的最有效手段,而耐储性强的品种选育依赖于耐储性资源、高效的选育技术及对遗传机理的掌握。
种子耐储性的测定方法主要是自然老化法和人工加速老化法。由于自然老化的方法检测耐储性表型指标周期长,一般采用人工加速老化试验测定老化后的种子发芽势、发芽率、活力指数和寿命指数等主要指标来进行评价和检测种子耐储性。该法最早是由Delouche提出用来预测种子的寿命。目前常用人工加速老化方法主要包括高温高湿法、热水浴法和化学试剂法等。其中用于玉米耐储性测定方法主要为高温高湿法、热水浴法,这些方法各有优缺点,而且标准不一。由于玉米种子耐储性性状遗传基础复杂,受温度、湿度、收获时间等因素影响严重,利用不同的老化方法和材料得到的结果也不尽相同,尚未建立稳定高效的玉米种子耐储性鉴定方法。
随着分子辅助育种技术的发展,使得种子耐储性的遗传研究和基因定位成为可能,近几年也取得了很大的进展。目前为止对于种子耐储性以及种子活力的研究主要集中在水稻、小麦、拟南芥等模式植物中,但随着技术的完善,在玉米、番茄、白菜等作物种的研究也日益增多。
Miura等利用98个籼稻和粳稻的回交群体进行重铬酸钾浸泡人工老化后然后进行QTL定位,找到了3个与耐储性相关的基因位点,分别位于2、4、9号染色体上。其中位于9号染色体上的基因位点的贡献率高达59.5%,qLG-2和qLG-4的贡献率则比较低分别为13.4%、11.6%。Emile利用拟南芥的重组自交系为材料,通过测定种子糖含量、老化后种子的发芽率、ABA以及逆境胁迫的方法,检测到了一系列控制种子耐储性的QTLs,而且发现所有的性状都有一个或多个共同的QTL位点。Sasaki等将籼稻粳稻的重组自交系分别贮藏1年、2年、3年后,进行QTL分析,发现了控制发芽率及幼苗长势的QTL位点12个,分别位于7号染色体上和9号染色体上,贡献率在6.7%~17.3%之间,其中贮存两年的幼苗长势的位点RC9-2贡献率最高。
S.Landjeva等对含有D基因组的小麦的重组自交系的发芽率、种子活力、种子寿命和幼苗长势进行QTL分析,共检测到20个QTLs结果表明控制种子寿命的基因位于1D或者5D上,贡献率在15.3%~31.3%之间,其中1D染色体上的相关位点比较丰富。Fujino等利用122个充足自交系进行QTL分析发现3个和低温发芽相关的QTLs(qLTG-3-1,qLTG-3-2和qLTG-4)并且qLTG-3-1已经被克隆。
以上研究主要是针对发芽相关的形态学指标进行的,关于种子耐储性的生理学指标的QTLs分析比较少。Cui等利用籼稻和粳稻的重组自交系来检测控制总淀粉酶活性、可溶性糖含量、α-淀粉酶活性等幼苗活力指标的QTL,共检测到31个QTL,分别控制5个不同的指标,主要位于3、5、6号染色体上,并且发现控制这些性状的QTL位于相 似的区域。关于种子耐储性和种子活力所测量的指标基本一致,主要不同是种子耐储性是测量老化后种子的各项指标,所以种子活力与种子耐储性的QTL位点比较相似。
发明内容
本发明的目的是提供与玉米种子耐储性主效QTL qSVI-7-2和qSVI-10连锁的分子标记及应用。
为了实现本发明目的,本发明与玉米种子耐储性主效QTL紧密连锁的分子标记,所述玉米种子耐储性主效QTL是位于玉米第7号染色体Bin7.05区域内的qSVI-7-2以及位于玉米第10号染色体Bin10.04区域内的qSVI-10。
其中,与qSVI-7-2紧密连锁的分子标记包括2个SSR标记umc1545和umc2333;与qSVI-10紧密连锁的分子标记包括2个SSR标记umc1367和umc2043。扩增各分子标记的引物如下:
umc1545的正向引物和反向引物序列分别为SEQ ID NO.1和2;
umc2333的正向引物和反向引物序列分别为SEQ ID NO.3和4;
umc1367的正向引物和反向引物序列分别为SEQ ID NO.5和6;
umc2043的正向引物和反向引物序列分别为SEQ ID NO.7和8。
利用SEQ ID NO.1和2在种子耐储性强的玉米自交系东156中可扩增出大小为79bp的特征条带;
利用SEQ ID NO.3和4在种子耐储性强的玉米自交系东156中可扩增出大小为134bp的特征条带;
利用SEQ ID NO.5和6在种子耐储性强的玉米自交系东156中可扩增出大小为112bp的特征条带;
利用SEQ ID NO.7和8在种子耐储性强的玉米自交系东156中可扩增出大小为134bp的特征条带。
本发明还提供所述分子标记在鉴定玉米种子耐储性主效QTL位点qSVI-7-2和qSVI-10中的应用。
本发明还提供所述分子标记在筛选或鉴定耐储性强的玉米品种中的应用。
前述应用包括如下步骤:
1)提取待测植株的基因组DNA;
2)以待测植株的基因组DNA为模板,利用扩增上述分子标记的引物,进行PCR扩增反应;
3)检测PCR扩增产物。
本发明还提供所述分子标记在玉米分子标记辅助育种中的应用。
本发明还提供鉴定耐储性强的玉米品种的PCR检测试剂盒,所述试剂盒包含扩增上述分子标记的引物。
本发明进一步提供根据上述分子标记开发的与玉米种子耐储性主效QTL紧密连锁的分子标记。
本发明通过定位玉米种子耐储性的2个主效QTL位点qSVI-7-2和qSVI-10,发现了与所述2个主效QTL紧密连锁的4个SSR分子标记,为玉米种子耐储藏分子育种提供了一条可行的技术途径。
附图说明
图1为本发明实施例1中琼脂糖电泳检测玉米亲本的多态性结果。
图2为本发明实施例1中聚丙烯酰胺电泳检测玉米亲本的多态性结果。
图3为本发明实施例1中引物bnlg1265对F2:3分离群体基因型检测的琼脂糖凝胶电泳图谱。
图4为本发明实施例1中引物phi027对F2:3分离群体基因型检测的聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱。
图5为本发明实施例2中(东156×东237)F2:3群体人工加速老化处理后种子发芽率分布图。
图6为本发明实施例2中(东156×东237)F2:3群体人工加速老化处理后种子发芽势分布图。
图7为本发明实施例2中(东156×东237)F2:3群体人工加速老化处理后幼苗鲜重分布图。
图8为本发明实施例2中(东156×东237)F2:3群体人工加速老化处理后种子发芽指数分布图。
图9为本发明实施例2中(东156×东237)F2:3群体人工加速老化处理后种子活力指数分布图。
图10为本发明实施例3中基于F2群体构建的玉米遗传连锁图谱;其中,以幼苗鲜重定位的QTL位置★;以活力指数定位的QTL位置▲;以发芽势定位的QTL位置◆。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。若未特别指明,实施例均按照常规实验条件,如Sambrook等分子克隆实验手册(Sambrook J&Russell DW,Molecular cloning:a laboratory manual,2001),或按照制造厂商说明书建议的条件。
实施例1玉米种子耐储性相关性状遗传研究群体的建立及基因型分析
1.试验材料
根据前期选育出2份种子耐储性差异显著的玉米自交系(表1),其中东156种子耐储藏,在自然贮藏条件下8年发芽率仍保持在90%以上;东237不耐储,自然条件下贮藏1年发芽率降至80%左右。试验材料种子由东北农业大学玉米研究所提供。
表1两个耐储性差异显著的玉米自交系的相关信息
2试验方法
2.1F2群体构建及材料的种植
2011年春在哈尔滨配制东156×东237,2011年秋在海南种植F1,自交获F2种子。2012年春在黑龙江哈尔滨香坊农场同时种植东156和东237、F1、F2。单株种植,行距0.70m,株距0.3m,行长6.0米。亲本各种植3行株,F1种植3行,F2种植25行。
2.2基因型分析
2.2.1玉米叶片DNA的提取
2012年在玉米幼苗生长至3叶1心期玉米叶片,选取亲本、F1、和F2单株叶片进行DNA的提取,F2单株按顺序编号。提取DNA采用CTAB法。取幼嫩叶片约1.0g加液氮迅速研磨成粉状,转移至10mL离心管中。加4mL 65℃预热的CTAB抽提缓冲液100mL缓冲液中含pH8.0的1mol/L Tris-HCl 7.5mL;pH8.0的0.5mol/L EDTA 3.0m;NaCl 6.2g;CTAB 2.0g;0.2%巯基乙醇(用时现加)充分振荡混匀。65℃水浴中保温50~60分钟(其间取出摇动几次),取出,冷却至室温后加入4mL氯仿:异戊醇(24:1),置摇床上缓慢摇动10分钟。以12000r/min离心机4℃条件下离心10分钟,转上清液至另一干净离心管中。再加4mL氯仿:异戊醇(24:1)重复以上摇动、离心操作后取上清液至另一干净离心管中,加等体积异丙醇,轻轻摇匀,于4℃冰箱中静置一段时间,用钩针钩出DNA沉淀。将DNA沉淀用70%的乙醇洗涤三次,吹干,加入适当的ddH2O和RNAase溶液(10mg/ml)于吹干的离心管中,充分混匀,37℃下温浴1h,将提取的DNA利用紫外分光光度计进行浓度的测定,稀释到25ng/ul后-20℃保存用于SSR标记分析。
2.2.2SSR引物的筛选
选用分布于玉米10条染色体上的949对SSR标记位点,引物序列来源于MaizeGDB基因组数据库(http://www.maizegdb.org/)。以东156与东237的基因组DNA为模板进行PCR扩增,筛选出东156与东237之间具有多态性的引物用于F2单株的基因型检测。PCR产物用3%琼脂糖或8.0%聚丙烯酰胺凝胶电泳,银染程序参照Bassam等人的方法进 行。其具体操作过程如下:将所有反应物按下列体系混匀后,加入18uL矿物油覆盖,于PCR仪上进行扩增。
表2SSR反应体系
表3降落PCR扩增反应程序
2.2.3扩增产物的检测
根据PCR扩增产物片段大小,用3%的琼脂糖凝胶电泳或变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,选择亲本间存在多态性的引物。
①琼脂糖凝胶电泳制备
电泳仪BIO RAD Power pac 300型、电泳槽DYCP-34A型。
缓冲液:0.5×TBE(45mmol/L Tris-硼酸盐,1mmol/L EDTA),具体的制胶过程及注意事项参见《分子生物学实验指导》。
②聚丙烯酰胺凝胶电泳
采用凝胶8%聚丙烯酰胺非变性凝胶,仪器BIO RAD Power pac 3000型电泳仪。
③电泳程序:
玻璃板的组装:玻板和胶板之间加隔条,底端对齐,夹紧并装上灌胶底座待用。电泳凝胶的灌制:胶液充分摇匀后即得聚丙烯酰胺凝胶溶液,用吸瓶将配好的胶轻轻灌入到两玻板之间,在灌胶口插上梳 子,注意防止梳子底部产生气泡。置室温让其聚合半小时以上。
电泳条件:上样量为1.0uL PCR扩增产物,以PBR322为分子量Marker,电泳缓冲液为1×TBE,恒定功率85W预电泳约60分钟。
④银染程序
固定:将胶片用注射器针头划下置于大约70cm×50cm×15cm的塑料盒内,加入1.8L的冰醋酸溶液(10%),轻轻摇动10分钟。
漂洗:用2L超纯水漂洗3次,每次15s。
银染:加入1.5L新配的染色液(0.1%AgNO3),轻轻晃动10分钟。
漂洗:用2L超纯水漂洗,时间不超过10秒。
显影:将凝胶板放入新配的1.5L显影液(22.5gNaOH,1mL甲醛)中,轻轻晃动,直至带纹比较清晰。
2.2.4基因型统计
F2群体样本每个位点上有三种带型:来源于东156的带型记为2,来源于东237的带型记为0,杂合型记为1,缺失记为-1。
3结果与分析
3.1亲本多态性检验
在MaizeGDB上均匀选取949对SSR引物利用3%琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳检测东156(耐储)、东237(不耐储)亲本间多态性,获得223对多态性引物,多态性比例为23.49%。对F2群体进行基因型分析,其中192对SSR引物扩增带型清晰、重复性好,可用于遗传连锁图谱的构建,其中1-10染色体分别有21、23、21、24、20、18、16、13、17、19个标记(表4)。部分引物对亲本多态性引物筛选结果如图1和图2,同时对F2群体家系进行多态性检验,部分引物检测结果见图3和图4。
表4东156和东237之间的多态性SSR引物
3.2群体基因型组成及标记位点分离情况
利用192对SSR标记分析267个F2个体的基因型组成,其中东156基因占整个群体基因型组成的47.71%,东237基因占52.28%。在192个位点中有58个位点偏离理论分离比率1∶2∶1,占总位点的30.2%(表5)。进一步检验基因型的分离比率,58个位点中有29个显著偏离1∶2∶1的理论分离比,占50.00%。这些偏离位点主要集中在第1、2、7、9染色体上,这些染色体某段结构的特殊性可能会引起位点偏离,当属正常情况,仍用于连锁图谱的构建。
表5标记位点频率分布和卡方检测
实施例2玉米种子耐储相关性状的表型测定
1试验材料
配制的东156×东237F2群体共267个单株。
2试验方法
2.1人工老化处理
每个单株随机取出150粒种子,3次重复,每次重复50粒,用1%次氯酸钠消毒液消毒30min后,放入小网袋内,将水浴锅调节到58℃稳定10分钟后,将小网袋放入水浴锅内老化60min。老化后将小网袋从水浴锅内取出,用自来水冲洗2遍再用蒸馏水冲洗2遍。将冲洗好的种子放于室温内晾干2-3天平衡水分后测量种子活力相关指标。
2.2标准发芽试验
标准发芽试验参照《国家种子检验规程》中GB/T3543.4-1995技术规定的发芽方法进行发芽试验。将消毒的沙子,用蒸馏水拌匀,使其水分一致,置于发芽盒中,厚度约为3cm,然后均匀放入种子,再盖上2cm湿沙。将发芽盒放入25℃光照培养箱中,每盒50粒种子,每两盒一次重复,每个处理4次重复。发芽过程中,逐日统计正常发芽种子数,4d统计发芽势,7d统计发芽率,7d后将幼苗取出,用清水洗净,测量幼苗鲜重。计算发芽指数和活力指数。
发芽指数Gi=∑(Gt/Dt)(Gt:在t日内的发芽数,Dt:发芽日数)
活力指数Vi=Gi*St(Gi:发芽指数,St:幼苗鲜重)
2.3性状的正态分布检验
利用SPSS软件对发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、幼苗鲜重等5个结果进行分析,分析其偏度、峰度、均值等,检测是否正态分布。
3结果与分析
前期研究表明,58±1℃热水浴老化法处理后进行标准发芽试验,以发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、以及相对发芽势、相对发芽 率、相对发芽指数、相对活力指数等作为耐储性评价鉴定指标,是评价玉米种子耐储性的适宜方法。由于试验材料有限只能检测老化处理后种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗鲜重等5个指标。
利用SPSS16.0软件对F2:3群体老化后的种子耐储型相关指标进行正态分布检测,结果见表6,从表6可见,热水浴老化后亲本间各项指标差异极显著,发芽势分别为84.00%和7.00%,发芽率分别为90.00%和8.00%,发芽指数分别为32.80和2.68,活力指数分别为13.54%和1.23%,幼苗鲜重差异相对较小分别为0.41g和0.45g。五个性状的正态分布图见图5-图9,由图5和表6可知,种子发芽率变幅为0~98.66%,均值为62.39%,偏度和峰度在-1和1之间,有两个明显的峰,家系间差异显著,存在超亲现象,基本符合正太分布。由图6和表6可知发芽势变幅为0~98%,均值为55.66%,偏度和峰度在-1和1之间,没有比较明显的峰,家系间差异显著,存在超亲现象,基本符合正太分布。由图7和表6可知幼苗鲜重变幅为0~1.84g,均值为0.78g,偏度在-1和1之间,有一个很明显的峰,亲本间差异小,但是家系间差异显著,存在超亲现象,基本符合正太分布。由图8和表6可知发芽指数变幅为0~69.07,均值为23,偏度和峰度在-1和1之间,有一个明显的峰,家系间差异显著,存在超亲现象,基本符合正太分布。由图9和表6可知活力指数变幅为0~67.98均值为19.07,偏度和峰度在-1和1之间,有一个明显的峰,家系间差异显著,不存在超亲现象,基本符合正太分布。
表6亲本和F2:3群体种子耐储性相关指标统计参数
实施例3玉米种子耐储性QTL分析和分子标记的开发
1试验材料
在Microsoft excel上,分别建立的作图群体267个单株的SSR标记基因型数据库、F2:3种子耐储性相关指标表型数据库,包括发芽率、发芽势、幼苗鲜重、发芽指数、活力指数(各指标取3次重复平均值)。
2方法
2.1构建SSR图谱
利用Icimapping 4.0软件(2014)对F2群体的SSR标记位点进行遗传连锁图的构建,先用“group”命令对部分标记分组,再用“order”命令确定各连锁群标记排列顺序(LOD=3.0)。选用“Kosambi”函数将重组值转换成图距(cM)。参考玉米SSR Bin map,用“map”指令构建遗传连锁图谱。
2.2QTL定位和效应分析
用χ2测验法检测各标记基因型分离比是否符合1:2:1,并对群体基因频率及田间性状分布进行正态分布检验。运行Icimapping 4.0软件,采用复合区间作图法对耐储相关性状进行QTL分析。相应的运行参数为Window size=5.00cM;Model:ICIMADD;LOD=3.0。通过1000次重复置换测验,估算基因组范围内α=0.05水平上的LOD阈值。以LOD>3.0为可检测QTL位点存在的阈值,同时分析QTL可解释的表型变异率、加性效应(A)和显性效应(D)。
3结果与分析
3.1连锁图谱的构建
根据192对引物扩增信息,利用Icimapping4.0构建遗传图谱(LOD=3.0)。选用“Kosambi”函数将重组值转换成图距(cM),构建SSR标记遗传连锁图谱(图10),图10上共拟合192个SSR位点,覆盖玉米基因组的2204.3cM,标记间平均距离为11.48cM。覆盖玉米10条染色体,标记数目分别是21、23、21、24、20、18、16、13、17、 19个。
3.2玉米种子耐储相关性状的QTL初步分析
依据构建的遗传连锁图谱与群体耐储相关性状采用复合区间作图法对其进行QTL初步分析及基因效应分析,其中以发芽率和发芽指数为指标没有检测到QTL。
3.2.1以活力指数为指标的耐储性QTL分析
以活力指数为指标进行QTL分析,共检测到控制种子活力的4个QTL(表7),分别位于5、7和10染色体上,位于第5染色体上5.02位点上的qSVI-5位于umc2167和umc1597之间,贡献率为6.51%;第7条染色体检测到两个QTL位点,贡献率分别为9.16%和20.87%;第10条染色体检测到1个QTL,贡献率最高达到24.35%,在umc2043和umc1367之间。所有QTL加性效应均为正值,表明亲本东156在这些位点上的作用是增强耐储存。
表7应用复合区间作图法进行玉米活力指数的QTL分析
3.2.2以幼苗鲜重为指标的耐储性QTL分析
以幼苗鲜重为指标进行QTL分析,共检测到控制幼苗鲜重的QTL的5个QTL(表8),位于第1染色体1.08位点上的qFSW-1位于标记bnlg1671和bnlg1643之间,贡献率9.75%;第2染色体上2.06位点上的qFSW-2位于umc1079和umc1028之间,贡献率为17.09%;第5条染色体上5.03位点上qFSW-5位于umc2063和umc2400上,贡献率分22.68%;位于第7染色体7.05位点上的qFSW-7位于标记umc1545和umc2333之间,贡献率4.37%;第10染色体上10.03位点上的qFSW-10位于umc2043和umc1367之间,贡献率为10.83;所有QTL加性效应均为正值,表明 亲本东156在这些位点上的作用是增强耐储存。
表8应用复合区间作图法进行玉米幼苗鲜重的QTL分析
3.2.3以发芽势为指标的耐储性QTL分析
以发芽势为指标进行QTL分析,共检测到控制幼苗鲜重的1个QTL(表9),位于8染色体8.02位置的qGE-8位点,在bnlg2235和引物bnlg1194之间,贡献率5.58%,加性效应为正值,表明亲本对该位点上的耐储性起增强作用。
表9应用复合区间作图法进行玉米发芽势的QTL分析
本发明共定位了4个玉米种子耐储性主效QTL,其中qSVI-7-2和qSVI-10是以活力指数为指标获得的玉米种子耐储性主效QTL,qFSW-2和qFSW-5是以幼苗鲜重为指标获得的玉米种子耐储性主效QTL。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
参考文献
1、Delouche J.Accelerated aging techniques for predicting the relativestorability of seed lots[J].Seed Science and Technology,1973,2:427-452.
2、董发才,何南峰,张彤,等.工老化大豆种子膜脂质的过氧化研究阴.河南大学学报,1995,25(3):91--95
3、颜启传,胡伟民,宋文坚.种子活力测定的原理和方法[M].北京:中国农业出版社,2006,5-126.
4、蒋作甫,崔志华.玉米种子活力的几种测试方法的比较[J].北京农学院学报,1995,6:2-3.
5、徐本美,顾增辉.用甲醇进行人工老化种子实验[J].种子,1985,5:14-15.
6、饶贵珍,张秀恩,吴广宇.甲醇和热水加速萝卜种子老化的试验研究[J].种子科技,2000.
7、Miura K,Lin SH,Yano M,Nagamine T(2002)Mapping quantitative traitloci controlling seed longevity in rice(Oryza sativa L.)[J].Theor Appl Genet104:981–986
8、Emile J M,Hetty B V,Gerda J R,Steven P C G,Maarten K.Geneticdifferences in seed longevity of various Arabidopsis mutants[J].PhysiologicalPlant arum,2004,121:448-461.
9、Sasaki K,Fukuta Y,Sato T.Mapping of quantitative trait locicontrolling seed longevity of rice(Oryza sativa L.)after various periods ofseed storage[J].Plant breeding,2005,124:361-366.52
10、S.Landjeva.Genetic mapping within the wheat D genome reveals QTLfor germination,seed vigor and longevity,and early seedling growth[J].Euphytica,2010,171:129–143.
11、Fujino.K,Sekiguchi.H,Sato.T,Kiuchi.H,Nonoue.Y,Takeuchi.Y,Ando.T,Lin.S.Y,Yano.M,2004.Mapping of quantitative trait loci controlling low-temperature germinability in rice[J].Theor.Appl.Genet.,2008,108(5):794-799.
12、Cui K H,Peng S B,Xing Y Z,Xu C G,Yu S B,Zhang Q.Moleculardissecting of seedling-vigor and associated physiological traits in rice[J].Theoretical and Applied Genetics,2002,105:745-753.
13、国家技术监督局.农作物种子检验规程[M].北京:中国标准出版社出版,1995,40。
Claims (8)
1.与玉米种子耐储性主效QTL紧密连锁的分子标记,其特征在于,所述玉米种子耐储性主效QTL是位于玉米第7号染色体Bin7.05区域内的qSVI-7-2以及位于玉米第10号染色体Bin10.04区域内的qSVI-10;
其中,与qSVI-7-2紧密连锁的分子标记包括2个SSR标记umc1545和umc2333;与qSVI-10紧密连锁的分子标记包括2个SSR标记umc1367和umc2043;扩增各分子标记的引物如下:
umc1545的正向引物和反向引物序列分别为SEQ ID NO.1和2;
umc2333的正向引物和反向引物序列分别为SEQ ID NO.3和4;
umc1367的正向引物和反向引物序列分别为SEQ ID NO.5和6;
umc2043的正向引物和反向引物序列分别为SEQ ID NO.7和8。
2.根据权利要求1所述的分子标记,其特征在于,
利用SEQ ID NO.1和2在种子耐储性强的玉米自交系东156中可扩增出大小为79bp的特征条带;
利用SEQ ID NO.3和4在种子耐储性强的玉米自交系东156中可扩增出大小为134bp的特征条带;
利用SEQ ID NO.5和6在种子耐储性强的玉米自交系东156中可扩增出大小为112bp的特征条带;
利用SEQ ID NO.7和8在种子耐储性强的玉米自交系东156中可扩增出大小为134bp的特征条带。
3.权利要求1或2所述分子标记在鉴定玉米种子耐储性主效QTL位点qSVI-7-2和qSVI-10中的应用。
4.权利要求1或2所述分子标记在筛选或鉴定耐储性强的玉米品种中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,包括如下步骤:
1)提取待测植株的基因组DNA;
2)以待测植株的基因组DNA为模板,利用扩增权利要求1或2所述分子标记的引物,进行PCR扩增反应;
3)检测PCR扩增产物。
6.权利要求1或2所述分子标记在玉米分子标记辅助育种中的应用。
7.鉴定耐储性强的玉米品种的PCR检测试剂盒,其特征在于,所述试剂盒包含扩增权利要求1或2所述分子标记的引物。
8.根据权利要求1或2所述分子标记开发的与玉米种子耐储性主效QTL紧密连锁的分子标记。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610339297.3A CN107400702B (zh) | 2016-05-19 | 2016-05-19 | 与玉米种子耐储性主效QTL qSVI-7-2和qSVI-10连锁的分子标记及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610339297.3A CN107400702B (zh) | 2016-05-19 | 2016-05-19 | 与玉米种子耐储性主效QTL qSVI-7-2和qSVI-10连锁的分子标记及应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107400702A true CN107400702A (zh) | 2017-11-28 |
CN107400702B CN107400702B (zh) | 2020-05-26 |
Family
ID=60389211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610339297.3A Active CN107400702B (zh) | 2016-05-19 | 2016-05-19 | 与玉米种子耐储性主效QTL qSVI-7-2和qSVI-10连锁的分子标记及应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107400702B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110423838A (zh) * | 2019-07-11 | 2019-11-08 | 东北农业大学 | 与位于玉米种子耐储性相关主效qtl区段紧密连锁的分子标记及其应用 |
CN114032333A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-02-11 | 河南农业大学 | 与玉米高温敏感基因lsht1紧密连锁的分子标记及应用 |
CN117721244A (zh) * | 2024-02-07 | 2024-03-19 | 东北农业大学 | 与玉米种子耐储性相关主效qtl紧密连锁的分子标记及应用 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105349684A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-02-24 | 中国农业科学院作物科学研究所 | 与玉米抗粗缩病主效qtl紧密连锁的分子标记 |
-
2016
- 2016-05-19 CN CN201610339297.3A patent/CN107400702B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105349684A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-02-24 | 中国农业科学院作物科学研究所 | 与玉米抗粗缩病主效qtl紧密连锁的分子标记 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
MCMULLEN M: "p-umc1367 (SSR)", 《MAIZEGDB.ORG》 * |
MCMULLEN M: "p-umc1545 (SSR)", 《MAIZEGDB.ORG》 * |
MMP: "p-umc2043 (SSR)", 《MAIZEGDB.ORG》 * |
MMP: "p-umc2333 (SSR)", 《MAIZEGDB.ORG》 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110423838A (zh) * | 2019-07-11 | 2019-11-08 | 东北农业大学 | 与位于玉米种子耐储性相关主效qtl区段紧密连锁的分子标记及其应用 |
CN110423838B (zh) * | 2019-07-11 | 2022-05-31 | 东北农业大学 | 与位于玉米种子耐储性相关主效qtl区段紧密连锁的分子标记及其应用 |
CN114032333A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-02-11 | 河南农业大学 | 与玉米高温敏感基因lsht1紧密连锁的分子标记及应用 |
CN114032333B (zh) * | 2021-12-24 | 2023-07-18 | 河南农业大学 | 与玉米高温敏感基因lsht1紧密连锁的分子标记及应用 |
CN117721244A (zh) * | 2024-02-07 | 2024-03-19 | 东北农业大学 | 与玉米种子耐储性相关主效qtl紧密连锁的分子标记及应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107400702B (zh) | 2020-05-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA3024820C (en) | Methods and compositions for breeding for preferred traits associated with goss' wilt resistance in plants | |
CN105349684B (zh) | 与玉米抗粗缩病主效qtl紧密连锁的分子标记 | |
US20100037342A1 (en) | Methods and compositions for breeding plants with enhanced yield | |
CN102181440B (zh) | 水稻抗褐飞虱主效基因bph7的分子标记及其应用 | |
CN110157829A (zh) | 一种与油菜千粒重关联的分子标记snpa9-5及应用 | |
CN110184373A (zh) | 一种与油菜千粒重关联的分子标记及应用 | |
CN109929945A (zh) | 甘蓝型油菜开花期和成熟期主效QTL位点的分子标记BrSF2604引物及其应用 | |
US20170022574A1 (en) | Molecular markers associated with haploid induction in zea mays | |
CN110777214B (zh) | 与玉米种子耐储性紧密连锁的ssr标记及其在分子标记辅助育种中的应用 | |
CN107400702A (zh) | 与玉米种子耐储性主效QTL qSVI-7-2和qSVI-10连锁的分子标记及应用 | |
CN107400703A (zh) | 与玉米种子耐储性主效QTL qFSW-2和qFSW-5连锁的分子标记及应用 | |
Ferreira | Molecular analysis of genebanks for sustainable conservation and increased use of crop genetic resources. | |
CN103834647B (zh) | 小麦矮杆基因RhtDC20紧密连锁的SSR标记Xgwm537及其用途 | |
CN110423838B (zh) | 与位于玉米种子耐储性相关主效qtl区段紧密连锁的分子标记及其应用 | |
Li et al. | Association analysis of seed longevity in rice under conventional and high-temperature germination conditions | |
CN113957170B (zh) | 一个调控玉米中胚轴和胚芽鞘协同伸长的主效qtl及其分子标记与应用 | |
CN110004242A (zh) | 甘蓝型油菜开花期和成熟期主效QTL位点的分子标记BrSF0239引物及其应用 | |
Kanbe et al. | Identification of QTLs for improvement of plant type in rice (Oryza sativa L.) using Koshihikari/Kasalath chromosome segment substitution lines and backcross progeny F2 population | |
BR112020026955A2 (pt) | Marcador associado à resistência à smut na planta pertencente ao gênero saccharum e uso da mesma | |
CN103981183B (zh) | 5号染色体上与lrgpp相关水稻干尖线虫抗性qtl连锁的ssr标记及其应用 | |
CN103981181B (zh) | 3号染色体上与水稻干尖线虫抗性qtl连锁的ssr标记及其应用 | |
CN116144820B (zh) | 黄瓜根重调控基因连锁的Indel标记及其应用 | |
Carvalho | Heterochromatic knobs gene-like effects on flowering time, and the seed aging epigenetic-genetic program in maize | |
CN108841994B (zh) | 冬小麦中麦895遗传背景下持绿相关基因标记及应用 | |
CN104342437B (zh) | 水稻抗褐飞虱主效基因qBph29(t)的分子标记及其应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |