CN108624710B - 一种与黄瓜果实长度性状相关的ssr标记及其应用 - Google Patents

一种与黄瓜果实长度性状相关的ssr标记及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN108624710B
CN108624710B CN201810647470.5A CN201810647470A CN108624710B CN 108624710 B CN108624710 B CN 108624710B CN 201810647470 A CN201810647470 A CN 201810647470A CN 108624710 B CN108624710 B CN 108624710B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cucumber
fruit length
ssr
marker
melon
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.)
Active
Application number
CN201810647470.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108624710A (zh
Inventor
娄群峰
曹蕾
杨康
魏庆镇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Agricultural University
Original Assignee
Nanjing Agricultural University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Agricultural University filed Critical Nanjing Agricultural University
Priority to CN201810647470.5A priority Critical patent/CN108624710B/zh
Publication of CN108624710A publication Critical patent/CN108624710A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108624710B publication Critical patent/CN108624710B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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

本发明提供了与黄瓜果实长度性状相关的SSR标记及其应用，属于植物分子育种领域。首次公开了与黄瓜果实长度基因紧密连锁的分子标记SSR05572，该标记正反向引物序列分别为：5′GCAAACCATAAGTTTCCCCA 3′和5′GATCGATATTGCAACGAATTACA3′。在长瓜品种黄瓜与短瓜品种黄瓜构建的BC4‑S2中，引物SSR05572F/SSR05572R在长瓜株系中均能扩增出204bp产物，在短瓜株系中均能扩增出191bp产物，在杂合株系中能扩增出同时含有204bp和191bp两条带的产物，与果实长度基因紧密连锁。本发明公开的与黄瓜果实长度基因紧密连锁分子标记，可用于黄瓜果实长度基因定位或分子标记辅助育种。对于加快黄瓜品种的遗传改良进程，提高育种选择效率具有重要的理论和实践指导意义。

Description

一种与黄瓜果实长度性状相关的SSR标记及其应用
技术领域
本发明涉及基因工程和分子生物学，属于分子遗传育种领域，提供了与黄瓜果实长度相关的SSR标记及其应用，可用于黄瓜果实长度性状的分子标记辅助选择育种，以提高育种效率。
技术背景
黄瓜(Cucumis sativus L.2n＝2x＝14)属葫芦科甜瓜属一年生蔓生草本植物，是世界上十大蔬菜作物之一。我国黄瓜种植面积和总产量居世界第一，但我国黄瓜的单位面积产量和出口量却低于许多国家，造成这种反差的关键性原因之一是多元化、高品质的黄瓜品种，特别是适合保护地栽培的黄瓜品种相对缺乏。分子辅助选择可以缩短育种周期，提高育种效率，利用数量性状的选择较表型选择更加有效。加速我国黄瓜的分子标记技术和QTL定位研究，为黄瓜分子辅助育种奠定基础是我国黄瓜育种工作者的当务之急。
果实长度是与作物经济效益密切相关的复杂QTL性状，是受到人为选择压力最大的性状之一。瓜类作物以果实为产品器官，从野生到栽培的进化过程中，其果实长度发生了巨大的变化(黄瓜从5cm到30cm)。黄瓜果实长度是其重要的外观品质性状，由于消费习惯和用途的不同，各地对黄瓜长度的要求不一，因此，研究控制果实长度的基因，可以为黄瓜品质育种提供理论依据。前人对黄瓜果实长度进行了一些研究(Kennard&Havey，1995；Serquen et al，1997；Fazio et al，2003；Yuanet al，2007)，这些报道中检测到的瓜长QTL在4～6个之间，但由于所用试验材料不同，造成QTL个数和位置也不同，同时缺少相同的锚定标记，也没有实现果实长度相关基因的精细定位。
随着新一代测序技术的发展，对构建的果实长度差异较大的群体材料及亲本进行高通量简化基因组测序，开发大量SNP标记，构建了第一张黄瓜高密度SNP遗传图谱，结合不同年份、不同季节统计的果实长度表型性状，对黄瓜果实长度进行了多次QTL定位，将控制果实长度的QTL位点fl3.2定位到了三号染色体上8Mb左右的区间上，通过在该区间内开发SSR标记以及构建BC4-S2群体结合反复调查研究，最终获到了与黄瓜果实长度相关性状紧密相关的SSR标记。
发明内容
(一)技术问题
本发明涉及一个与黄瓜果实长度基因共分离的分子标记，目的是为后续的果实长度基因的克隆与功能研究，以及果实长度新材料的创制提供基础，加快黄瓜优良品种选育和基因功能组学的研究进程。
(二)技术方案
本发明提供的一种与黄瓜果实长度基因紧密连锁的分子标记的特征在于：有一个SSR标记与黄瓜果实长度基因紧密连锁，所述SSR分子标记引物为下列引物对，其中的核苷酸序列为5′→3′，
SSR05572：正向引物：5′GCAAACCATAAGTTTCCCCA3′，
反向引物：5′GATCGATATTGCAACGAATTACA 3′。
上述提供的用于检测黄瓜果实长度基因的分子标记方法为：
(1)提取待测黄瓜的基因组DNA。
(2)将所述的分子标记引物SSR05572加入PCR反应体系，并对黄瓜基因组的DNA进行PCR扩增；
PCR扩增反应体系为：PCR扩增反应的总体系为24μl，包括：2×Taq MasterMix12.0μL，ddH2O 9.0μL，正、反向引物各1μL，DNA1.0μL。反应程序为95℃预变性5min；94℃变性45s，60℃退火45s，72℃延伸1min，30个循环；72℃延伸10min，4℃保存。
对引物SSR05572PCR扩增产物进行电泳，
将扩增产物中1.5μl上样于6％非变性聚丙烯酰胺胶；接通电极，在120V恒定电压下电泳1.5小时，关闭电源；取下凝胶，银染显色。如果只含有191bp条带，则为含有短瓜基因的纯合体；如果只含有204bp条带，则为含有长瓜基因的纯合体，如包含191bp和204bp两个条带，则为含长瓜基因和短瓜基因的杂合体。
(三)有益效果
(1)通过筛选获得与黄瓜果实长度基因紧密连锁的分子标记SSR05572，为分子标记辅助育种和克隆基因奠定了基础。利用本发明与黄瓜果实长度基因紧密连锁的分子标记，进行果实长度基因的鉴定，在包含590个单株的样品中选择效率均为99％。
(2)通过本发明分子标记定位的基因位点精确，鉴定方便。由于这个标记与黄瓜果实长度基因紧密连锁，因此，在苗期就可以用上述的分子标记方法测定植株的果实表型，有效解决了表型鉴定结果可靠性低、费时、成本高、难度大等问题，简便又快速。
(3)本发明提供的分子标记可广泛应用于分子辅助育种中果实长度基因的分子检测，实现基因的产业化分子育种。
附图说明
图1：果实长度基因初步定位结果。
用引物SSR12032和SSR22376之间序列进行引物设计，其中8对引物有多态性，用590个BC4-S2群体对8对多态性引物进行进一步筛选，寻找标记基因型与性状表现型的差别，获得标记与果实长度基因的交换单株。位于基因两侧的多态性标记向交换单株逐渐减少的方向步移，将目标区段缩小至引物SSR10697和SSR18311之间，标记SSR10697和SSR18311之间的重组株为0。
图2：引物SSR05572检测结果。
用双亲(短瓜亲本NC76为P1，长瓜亲本CC3为P2)、BC4-S2分离群体长瓜表型和短瓜表型DNA作为模板，用本发明中的标记引物SSR05572F、SSR05572R进行PCR扩增，结果显示在短瓜亲本(泳道2)和BC4-S2群体短瓜表型单株(泳道4-13)中扩增出191bp的单条带，而在长瓜亲本(泳道3)和BC4-S2群体长瓜纯合个体(泳道14-23)中扩增出204bp的单条带，在BC4-S2群体杂合个体(泳道24-33)中均扩增出191bp和204bp的条带。
注：泳道1：Marker；泳道2：P1；泳道3：P2；泳道4-13：BC4-S2群体群体短瓜表型纯合个体；泳道14-23：BC4-S2群体群体长瓜表型纯合个体；泳道24-33：BC4-S2群体群体中表型杂合个体。
具体实施方式
黄瓜果实长度主效QTL位点及连锁的分子标记，是通过以下方法获得的：
利用中国华北型黄瓜‘北京截头’和美国加工型黄瓜‘NC76’的自交纯合系，杂交获得148株F2后代单株。
利用SLAF-seq方法对亲本及148株F2代进行高通量简化基因组测序，分析共得到黄瓜7个连锁群，测序产生10.76Gb原始数据，亲本平均测序深为53.48×，F2代平均测序深度为7.74×，共计开发上图1800个SNP标记，构建了第一张黄瓜高密度SNP遗传图谱。
对148株F2代进行单株自交，获得F2：3家系，分别于2013年春季和2014年秋季种植F2：3家系，用于果实长度性状统计。每个家系编号种植10株，每一株选取一个商品瓜和成熟瓜，测量其果实长度，测量标准按照农艺性状调查参照《黄瓜种质资源描述规范和数据标准》的方法，瓜长为瓜蒂至瓜顶长度(单位：cm)，精确到0.1cm，用10株的平均值代表相应F2代编号单株的果实长度。
将统计的黄瓜果实长度的表型值和标记信息相关文件导入R-qtl软件，选择复合区间作图法，对黄瓜果实长度进行QTL定位分析。获得果实长度主效QTL位点信息：在黄瓜三号染色体22.71-30.54cM处，存在一个与黄瓜果实长度相关的QTL主效位点fl3.2，在两季重复实验中均能检测到。利用实验室生物信息学相关脚本对该区间的序列进行提取，用SSR软件对获得的序列进行分析，对获得的17个SSR位点用引物设计软件Primer Premier 5.0进行引物设计，在两个亲本间进行PCR扩增，使用6％变性聚丙烯酰胺凝胶进行电泳检测，其中8对引物有多态性。
用590个BC4-S2群体对8对多态性引物进行进一步筛选，寻找标记基因型与性状表现型的差别，获得标记与果实长度基因的交换单株。位于基因两侧的多态性标记向交换单株逐渐减少的方向步移，将目标区段缩小至引物SSR10697和SSR18311之间，标记SSR10697和SSR18311之间的重组株为0。
标记引物SSR05572在长瓜CC3和短瓜NC76构建的BC4-S2分离群体中的分子检测
利用标记引物SSR05572在双亲、BC4-S2分离群体中进行PCR扩增检测(条件和方法同上)。结果表明：对于引物SSR05572，在短瓜亲本和分离群体中的短瓜单株中都能扩增出191bp的单条带，而在长瓜亲本和分离群体中的长瓜单株都能扩增出204bp的单条带，在分离群体杂合单株中能扩增出同时含有191bp和204bp的两条带(图2)。

Claims (3)

1.一种SSR分子标记在黄瓜果实长度表型鉴定中的应用，其特征在于：该SSR标记与黄瓜果实长度基因紧密连锁，所述SSR分子标记引物为下列引物对，其中的核苷酸序列为5′→3′，SSR05572：正向引物：5′GCAAACCATAAGTTTCCCCA3′，
反向引物：5′GATCGATATTGCAACGAATTACA3′。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征包括：以待鉴定材料的DNA作为模板，用权利要求1所述的分子标记SSR05572的引物对进行PCR扩增；对扩增产物进行聚丙烯酰胺凝胶电泳分离分析；能扩增出204bp单条特异条带的植株为长瓜表型的植株。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征包括以下步骤：
PCR扩增反应的总体系为24μl，包括：2×Taq Master Mix12.0μL，ddH2O 9.0μL，正、反向引物各1μL，DNA1.0μL；反应程序为95℃预变性5min；94℃变性45s，60℃退火45s，72℃延伸1min，30个循环；72℃延伸10min，4℃保存；
PCR产物检测：反应产物在6％的非变性聚丙烯酰胺凝胶上电泳，用硝酸银染色。
CN201810647470.5A 2018-06-19 2018-06-19 一种与黄瓜果实长度性状相关的ssr标记及其应用 Active CN108624710B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810647470.5A CN108624710B (zh) 2018-06-19 2018-06-19 一种与黄瓜果实长度性状相关的ssr标记及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810647470.5A CN108624710B (zh) 2018-06-19 2018-06-19 一种与黄瓜果实长度性状相关的ssr标记及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108624710A CN108624710A (zh) 2018-10-09
CN108624710B true CN108624710B (zh) 2021-04-30

Family

ID=63691903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810647470.5A Active CN108624710B (zh) 2018-06-19 2018-06-19 一种与黄瓜果实长度性状相关的ssr标记及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108624710B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112251533B (zh) * 2020-11-09 2022-08-23 浙江省农业科学院 与茄子果实长度主效qtl位点紧密连锁的snp分子标记及应用
CN114480723B (zh) * 2022-03-25 2023-03-31 西北农林科技大学 与黄瓜C9香气（E,Z）-2,6-壬二烯-1-醇相关的InDel分子标记及应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102586405A (zh) * 2011-01-11 2012-07-18 东北农业大学 黄瓜果实长度相关基因的分子标记鉴定方法
CN107072162A (zh) * 2014-10-16 2017-08-18 纽海姆有限公司 黄瓜植物中的产量qtl
CN107404855A (zh) * 2014-10-16 2017-11-28 纽海姆有限公司 黄瓜植物中的产量qtl

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102586405A (zh) * 2011-01-11 2012-07-18 东北农业大学 黄瓜果实长度相关基因的分子标记鉴定方法
CN107072162A (zh) * 2014-10-16 2017-08-18 纽海姆有限公司 黄瓜植物中的产量qtl
CN107404855A (zh) * 2014-10-16 2017-11-28 纽海姆有限公司 黄瓜植物中的产量qtl

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Genetic mapping and QTL analysis of horticultural traits in cucumber ( Cucumis sativus L.) using recombinant inbred lines;Fazio G等;《Theor Appl Genet》;20030625;第107卷(第5期);第864-874页 *
黄瓜高密度SSR遗传图谱构建及其应用;任毅;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 农业科技辑》;20091015(第10期);摘要，第66页附录 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108624710A (zh) 2018-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109825621B (zh) 小麦小穗数qtl连锁的snp分子标记及其应用
CN110499387B (zh) 一种小麦旗叶长qtl连锁的分子标记及其应用
CN111979349B (zh) 控制莲花色性状的主效qtl、snp分子标记及其检测引物和应用
Roychowdhury et al. Molecular marker-assisted technologies for crop improvement
CN113151532B (zh) 一个与黄瓜果实多心室性状紧密连锁的分子标记Indel-LNT-36
CN107723378A (zh) 葡萄果实无核主效qtl位点sdl的snp分子标记及应用
CN111926098B (zh) 与茄子果色的上位性基因Y紧密连锁的InDel分子标记与应用
CN104846093B (zh) 基于转录组序列开发的榨菜est‑ssr标记引物组
CN108624710B (zh) 一种与黄瓜果实长度性状相关的ssr标记及其应用
CN111893209A (zh) 一种与小麦千粒重相关的插入缺失位点检测标记及其应用
CN108165657B (zh) 一种与黄瓜果实长度性状相关的ssr标记及其应用
Alhasnawi et al. Application of inter simple sequence repeat (ISSR) for detecting genetic analysis in rice (Oryza sativa L.)
CN116790797A (zh) 与小麦粒重相关的kasp引物组及其应用
CN106701751A (zh) 与小麦旗叶长QTL　QFll．sicau‑4D紧密连锁的分子标记及应用
CN107746895B (zh) 一种低磷条件下提升大麦收获指数qtl位点的分子标记及应用
CN106011136B (zh) 与苎麻产量关联的ssr标记及其应用
CN106399495B (zh) 一种大豆矮杆性状紧密连锁的snp标记及其应用
CN108588261A (zh) 一种鉴定位于萝卜R02染色体上的晚抽薹QTL的InDel引物及其应用
CN111363846B (zh) 一种检测小麦粒重基因QTkw.saas-2D的分子标记及应用
CN108130381B (zh) 来自海岛棉海1与黄萎病抗性有关的分子标记及其应用
CN110643728B (zh) 一种提高白杨杂交育种效率的方法
CN111004857B (zh) 大豆分枝数主效qtl位点的分子标记引物及其应用
CN111485032A (zh) 一种鉴定黄瓜雌性系的方法及其使用的snp引物组合
CN116640878B (zh) 基于多-单-合-标-证之新模式开发的小麦每小穗小花数qtl的分子标记及其应用
CN113817862B (zh) 与小麦旗叶宽主效QTL连锁的KASP-Flw-sau6198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