CN108754011A - 甘蓝型油菜千粒重性状的主效qtl位点、snp分子标记及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点,位于甘蓝型油菜的A09染色体的第27906310位碱基~第28240646位碱基之间。较佳地,对甘蓝型油菜千粒重性状的贡献率为37.42%。与第一SNP分子标记紧密连锁,第一SNP分子标记位于第27906310位碱基,为T或G,该突变导致多态性。与第二SNP分子标记紧密连锁,第二SNP分子标记位于第28240646位碱基,为T或C,该突变导致多态性。与峰值SNP分子标记紧密连锁,峰值SNP分子标记位于第28151624位碱基,为T或G,该突变导致多态性。还提供了相关的SNP分子标记及应用。本发明的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点对甘蓝型油菜千粒重性状的贡献率高,对甘蓝型油菜千粒重的调控起着关键作用,可用作图位克隆和分子标记辅助选择,适于大规模推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及分子生物学及油菜育种技术领域,特别涉及甘蓝型油菜千粒重性状技术领域,具体是指一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点、SNP分子标记及应用。
背景技术
油菜隶属十字花科(Cruciferae)芸苔属(Brassica),是一个重要的优异油料作物。根据植物学和生物学特征,油菜可被划分为三个主要类型:白菜型油菜(Brassicacampestdris,L.;2n=20,aa)、芥菜型油菜(Brassica juncea,Coss.;2n=36,aabb)和甘蓝型油菜(Brassica napus,L.;2n=38,aacc)。甘蓝型油菜现是世界上特别是亚洲、欧洲和北美洲地区最重要的油料作物之一,也是我国第一大油料作物,菜籽油占整个国产食用植物油的55%以上。近年来随着劳动力价格和生产成本的不断上升,我国油菜生产种植面积下降而菜籽短缺,相应油菜籽进口量不断增加(http://m.cofeed.com/,2018)。面对我国油菜供给短缺的严峻局面,我国油菜育种家提出了以“三高”(高产、高油、高效)为标志的第四次油菜产业飞跃发展目标(王汉中(2010)我国油菜产业发展的历史回顾与展望。中国油料作物学报32(2):300-302)。其中高产油菜新品种的培育是未来油菜育种的主要任务之一,必将对我国油菜产业的发展和油料安全提供重要保证。
粒重是作物产量构成中的三要素之一,研究者通常用千粒重代表粒重性状。千粒重是一个非常重要的产量性状、作物驯化和人工育种的靶性状。油菜产量由单位面积有效角果数、每角粒数和千粒重三因素构成。众多研究表明,在构成油菜产量的三因素中,以单位面积角果数变化最大,每角粒数变化较小,千粒重的变化则最小(Qi CK,Gai JY,Fu SZ,Pu HM,Zhang JF,Chen XJ,Gao JQ(2004)Analysis of genetic system of 1,000seedweight in Brassica napus L.Acta Agron Sin 30:1274–1277;Shi JQ,Li RY,Qiu D,Jiang CC,Long Y,Morgan C,Bancroft I,Zhao JY,Meng JL(2009)Unraveling thecomplex trait of crop yield with quantitative trait loci mapping in Brassicanapus.Genetics 182:851–861)。因此,在稳定角数的基础上,粒数和粒重的提高是高产到更高产育种的主要任务。水稻的千粒重研究显示,千粒重增加可以明显提高水稻产量(LiY,Fan C,Xing Y,Jiang Y,Luo L,Sun L,Shao D,Xu C,Li X,Xiao J,He Y,Zhang Q(2011)Natural variation in GS5 plays an important role in regulating grain size andyield in rice.Nat Genet.43(12):1266-1269)。油菜种子的千粒重也与产量存在明显的正相关(Butruille DV,Guries RP,Osborn TC(1999)Linkage analysis of molecularmarkers and quantitative trait loci in populations of inbred backcross linesof Brassica napus L.Genetics 153:949-964;Shi JQ,Li RY,Qiu D,Jiang CC,Long Y,Morgan C,Bancroft I,Zhao JY,Meng JL(2009)Unraveling the complex trait of cropyield with quantitative trait loci mapping in Brassica napus.Genetics 182:851–861)。同时,油菜是以收获种子榨油为主要目的,因而油菜高产也包含了产油量的提高。多个研究显示,油菜种子的千粒重通常与种子的含油量存在正相关(Morgan CL,ArthurAE,Rawsthorne S(1998)Influence of testa colour and seed size on storageproduct composition in Brassica juncea.Plant Var Seeds 11:73–81;Lionneton E,Aubert G,Ochatt S,Merah O(2004)Genetic analysis of agronomic and qualitytraits in mustard(Brassica juncea).Theor Appl Genet 109:792-799)。油菜BnrbcS基因在拟南芥中过量表达能明显提高种子大小和含油量(吴学龙,刘智宏,袁思玮,黄锐之(2011)油菜BnrbcS基因超表达提高拟南芥种子重量和含油量。植物生理学报47(2):167-174),和油菜同属十字花科的拟南芥KLUH基因能同时正调控种子的大小和含油量(Adamskia NM,Anastasioub E,Erikssona S,O’Neillc CM,Lenharda M(2009)Localmaternal control of seed size by KLUH/CYP78A5-dependent growth signaling.ProcNatl Acad Sci USA 106:20115-20120)。因此,发掘和利用优异千粒重种质资源,培育综合农艺性状优异且千粒重大的品种是油菜高产的有效途径。
千粒重在遗传上受数量性状位点(QTLs)控制,在产量三要素中具有较高的遗传力(Qi CK,Gai JY,Fu SZ,Pu HM,Zhang JF,Chen XJ,Gao JQ(2004)Analysis of geneticsystem of 1,000seed weight in Brassica napus L.Acta Agron Sin 30:1274–1277;Shi JQ,Li RY,Qiu D,Jiang CC,Long Y,Morgan C,Bancroft I,Zhao JY,Meng JL(2009)Unraveling the complex trait of crop yield with quantitative trait locimapping in Brassica napus.Genetics 182:851–861)。水稻等作物通过连锁QTL作图手段,已克隆到部分控制籽粒大小的基因(Li Y,Fan C,Xing Y,Jiang Y,Luo L,Sun L,ShaoD,Xu C,Li X,Xiao J,He Y,Zhang Q(2011)Natural variation in GS5 plays animportant role in regulating grain size and yield in rice.Nat Genet.43(12):1266-1269)。相比水稻等作物对于千粒重的研究,油菜千粒重的研究甚少。目前油菜中主要应用同源克隆法分析了与千粒重相关的几个基因(如AP2、IKU2、Mini3、ARF2、ttg1和ttg2等),对其遗传基础进行连锁作图QTL分析的报道也还很少。早期的遗传研究表明,油菜千粒重受到主基因加性效应和多基因效应控制(Qi CK,Gai JY,Fu SZ,Pu HM,Zhang JF,ChenXJ,Gao JQ(2004)Analysis of genetic system of 1,000seed weight in Brassicanapus L.Acta Agron Sin 30:1274–1277)。近年来,利用分子标记对油菜千粒重进行QTL作图分析,在多个作图群体中发现千粒重主要由单个效应较强的QTL控制(Quijada PA,Maureira IJ and Osborn TC(2004)Confirmation of QTL controlling seed yield inspring canola(Brassica napus L.)hybrids.Molecular breeding 13(2):193-200;易斌,陈伟,马朝芝,傅廷栋,涂金星(2006)甘蓝型油菜产量及相关性状的QTL分析.作物学报,32(5):676-682;刘列钊,林呐,谌利,唐章林,张学昆,李加纳(2006)甘蓝型油菜5个重要性状QT L分析。农业生物技术学报14(5):747-751),但在大多数作图群体中,千粒重由多个QTL同时调控(张书芬,傅廷栋,朱家成,王建平,文雁成,马朝芝(2006)甘蓝型油菜产量及其构成因素的QTL定位与分析。作物学报32(8):1135-1114;Udall JA,Quijada PA,LambertB,Osborn TC(2006)Quantitative trait analysis of seed yield and other complextraits in hybrid spring oilseed rape(Brassica napus L.).Theor Appl Genet 113:597-609;Quijada PA,Udall JA,Lambert B,Osborn TC(2006)Quantitative traitanalysis of seed yield and other complex traits in hybrid spring oilseed rape(Brassica napus L.).Theor Appl Genet 113:549-561;Chen W,Zhang Y,Liu X,Chen B,Tu J,Fu Tingdong(2007)Detection of QTL for six yield-related traits inoilseed rape(Brassica napus)using DH and immortalized F(2)populations.TheorAppl Genet.115(6):849-858;Shi JQ,Li RY,Qiu D,Jiang CC,Long Y,Morgan C,Bancroft I,Zhao JY,Meng JL(2009)Unraveling the complex trait of crop yieldwith quantitative trait loci mapping in Brassica napus.Genetics 182:851–861;Fan C,Cai G,Qin J,Li Q,Yang M,Wu J,Fu T,Liu K,Zhou Y(2010)Mapping ofquantitative trait loci and development of allele-specific markers for seedweight in Brassica napus.Theor Appl Genet 121:1289-1301)。这些研究结果表明油菜千粒重受到遗传率水平不同的多个主基因或QTL分别控制。油菜千粒重的研究尚处于起步阶段,因而当前我国油菜高产育种亟待解决的重大问题之一即是发掘更多的千粒重基因,改良油菜品种。
因此,需要提供一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点,其对甘蓝型油菜千粒重性状的贡献率高,对甘蓝型油菜千粒重的调控起着关键作用,可用作图位克隆和分子标记辅助选择。
发明内容
为了克服上述现有技术中的缺点,本发明的一个目的在于提供一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点,其对甘蓝型油菜千粒重性状的贡献率高,对甘蓝型油菜千粒重的调控起着关键作用,可用作图位克隆和分子标记辅助选择,适于大规模推广应用。
本发明的另一目的在于提供一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的SNP分子标记,其可以检测甘蓝型油菜千粒重的大小,可以预测甘蓝型油菜千粒重的大小,可以对甘蓝型油菜千粒重的大小进行有效选择,还可以用于千粒重大的甘蓝型油菜的分子标记辅助育种,加速甘蓝型油菜高产育种的进程,适于大规模推广应用。
本发明的另一目的在于提供一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的SNP分子标记,其设计巧妙,检测简便快捷,成本低,不受环境影响,适于大规模推广应用。
本发明的另一目的在于提供一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的SNP分子标记的应用,其可以用于检测甘蓝型油菜千粒重的大小,可以用于预测甘蓝型油菜千粒重的大小,可以用于对甘蓝型油菜千粒重的大小进行有效选择,还可以用于千粒重大的甘蓝型油菜的分子标记辅助育种,加速甘蓝型油菜高产育种的进程,适于大规模推广应用。
本发明的另一目的在于提供一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的SNP分子标记的应用,其设计巧妙,检测简便快捷,成本低,不受环境影响,适于大规模推广应用。
为达到以上目的,在本发明的第一方面,提供一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点,其特点是,所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点位于甘蓝型油菜的A09染色体的第27906310位碱基~第28240646位碱基之间。
较佳地,所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点对甘蓝型油菜千粒重性状的贡献率为37.42%。
较佳地,所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点与第一SNP分子标记紧密连锁,所述第一SNP分子标记位于所述第27906310位碱基,所述第27906310位碱基为T或G,该突变导致多态性。
较佳地,所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点与第二SNP分子标记紧密连锁,所述第二SNP分子标记位于所述第28240646位碱基,所述第28240646位碱基为T或C,该突变导致多态性。
较佳地,所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点与峰值SNP分子标记紧密连锁,所述峰值SNP分子标记位于第28151624位碱基,所述第28151624位碱基为T或G,该突变导致多态性。
在本发明的第二方面,提供一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的SNP分子标记,其特点是,所述SNP分子标记位于甘蓝型油菜的A09染色体的第27906310位碱基,所述第27906310位碱基为T或G,该突变导致多态性。
在本发明的第三方面,提供上述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的SNP分子标记在检测甘蓝型油菜千粒重的大小、预测甘蓝型油菜千粒重的大小、对甘蓝型油菜千粒重的大小进行选择或千粒重大的甘蓝型油菜的分子标记辅助育种中的应用。
在本发明的第四方面,提供一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的SNP分子标记,其特点是,所述SNP分子标记位于甘蓝型油菜的A09染色体的第28240646位碱基,所述第28240646位碱基为T或C,该突变导致多态性。
在本发明的第五方面,提供上述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的SNP分子标记在检测甘蓝型油菜千粒重的大小、预测甘蓝型油菜千粒重的大小、对甘蓝型油菜千粒重的大小进行选择或千粒重大的甘蓝型油菜的分子标记辅助育种中的应用。
在本发明的第六方面,提供一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的峰值SNP分子标记,其特点是,所述峰值SNP分子标记位于甘蓝型油菜的A09染色体的第28151624位碱基,所述第28151624位碱基为T或G,该突变导致多态性。
在本发明的第七方面,提供上述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的峰值SNP分子标记在检测甘蓝型油菜千粒重的大小、预测甘蓝型油菜千粒重的大小、对甘蓝型油菜千粒重的大小进行选择或千粒重大的甘蓝型油菜的分子标记辅助育种中的应用。
本发明的有益效果主要在于:
1、本发明的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点位于甘蓝型油菜的A09染色体的第27906310位碱基~第28240646位碱基之间,其对甘蓝型油菜千粒重性状的贡献率高,对甘蓝型油菜千粒重的调控起着关键作用,可用作图位克隆和分子标记辅助选择,适于大规模推广应用。
2、本发明的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的SNP分子标记,包括位于甘蓝型油菜的A09染色体的第27906310位碱基的SNP分子标记、位于甘蓝型油菜的A09染色体的第28240646位碱基的SNP分子标记和位于甘蓝型油菜的A09染色体的第28151624位碱基的峰值SNP分子标记,其可以检测甘蓝型油菜千粒重的大小,可以预测甘蓝型油菜千粒重的大小,可以对甘蓝型油菜千粒重的大小进行有效选择,还可以用于千粒重大的甘蓝型油菜的分子标记辅助育种,加速甘蓝型油菜高产育种的进程,适于大规模推广应用。
3、本发明的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的SNP分子标记,包括位于甘蓝型油菜的A09染色体的第27906310位碱基的SNP分子标记、位于甘蓝型油菜的A09染色体的第28240646位碱基的SNP分子标记和位于甘蓝型油菜的A09染色体的第28151624位碱基的峰值SNP分子标记,其设计巧妙,检测简便快捷,成本低,不受环境影响,适于大规模推广应用。
4、本发明的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的SNP分子标记的应用,包括位于甘蓝型油菜的A09染色体的第27906310位碱基的SNP分子标记的应用、位于甘蓝型油菜的A09染色体的第28240646位碱基的SNP分子标记的应用和位于甘蓝型油菜的A09染色体的第28151624位碱基的峰值SNP分子标记的应用,其可以用于检测甘蓝型油菜千粒重的大小,可以用于预测甘蓝型油菜千粒重的大小,可以用于对甘蓝型油菜千粒重的大小进行有效选择,还可以用于千粒重大的甘蓝型油菜的分子标记辅助育种,加速甘蓝型油菜高产育种的进程,适于大规模推广应用。
5、本发明的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的SNP分子标记的应用,包括位于甘蓝型油菜的A09染色体的第27906310位碱基的SNP分子标记的应用、位于甘蓝型油菜的A09染色体的第28240646位碱基的SNP分子标记的应用和位于甘蓝型油菜的A09染色体的第28151624位碱基的峰值SNP分子标记的应用,其设计巧妙,检测简便快捷,成本低,不受环境影响,适于大规模推广应用。
本发明的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明、附图和权利要求得以充分体现,并可通过所附权利要求中特地指出的手段、产品和它们的组合得以实现。
附图说明
图1是本发明的甘蓝型油菜千粒重性状的分布结果的示意图。
图2是本发明中利用甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的峰值SNP分子标记进行等位分析的示意图。
具体实施方式
本发明人经过深入的研究,首次揭示一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点及其SNP分子标记,利用其可以有效地对甘蓝型油菜产量进行高效改良。
本发明的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点,位于甘蓝型油菜的A09染色体的第27906310位碱基~第28240646位碱基之间。
较佳地,所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点对甘蓝型油菜千粒重性状的贡献率为37.42%。
较佳地,所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点与第一SNP分子标记紧密连锁,所述第一SNP分子标记位于所述第27906310位碱基,所述第27906310位碱基为T或G,该突变导致多态性。
较佳地,所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点与第二SNP分子标记紧密连锁,所述第二SNP分子标记位于所述第28240646位碱基,所述第28240646位碱基为T或C,该突变导致多态性。
较佳地,所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点与峰值SNP分子标记紧密连锁,所述峰值SNP分子标记位于第28151624位碱基,所述第28151624位碱基为T或G,该突变导致多态性。
还提供一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的SNP分子标记,位于甘蓝型油菜的A09染色体的第27906310位碱基,所述第27906310位碱基为T或G,该突变导致多态性。即为上述的第一SNP分子标记。
还提供上述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的SNP分子标记在检测甘蓝型油菜千粒重的大小、预测甘蓝型油菜千粒重的大小、对甘蓝型油菜千粒重的大小进行选择或千粒重大的甘蓝型油菜的分子标记辅助育种中的应用。
还提供一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的SNP分子标记,位于甘蓝型油菜的A09染色体的第28240646位碱基,所述第28240646位碱基为T或C,该突变导致多态性。即为上述的第二SNP分子标记。
还提供上述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的SNP分子标记在检测甘蓝型油菜千粒重的大小、预测甘蓝型油菜千粒重的大小、对甘蓝型油菜千粒重的大小进行选择或千粒重大的甘蓝型油菜的分子标记辅助育种中的应用。
还提供一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的峰值SNP分子标记,位于甘蓝型油菜的A09染色体的第28151624位碱基,所述第28151624位碱基为T或G,该突变导致多态性。
还提供上述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的峰值SNP分子标记在检测甘蓝型油菜千粒重的大小、预测甘蓝型油菜千粒重的大小、对甘蓝型油菜千粒重的大小进行选择或千粒重大的甘蓝型油菜的分子标记辅助育种中的应用。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件如J.萨姆布鲁克等编著,分子克隆实验指南,第三版,科学出版社,2002中所述的条件,或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1、甘蓝型油菜千粒重性状的表型的测定
1.关联群体的千粒重表型的测定
(1)对627份核心种质材料(来自贵州省油菜研究所种子库)的农艺和品质性状进行田间考种分析,选用300个来源世界各地的甘蓝型油菜高世代品系构成自然群体,其中包括98份资源、110份育种材料、92份品种或亲本;按区域划分,其中246份属于国内,54份属于国外来源。在贵阳市开阳县青禾乡和长顺县威远镇油菜基地完成3年2点的表型鉴定。
(2)采用直播定苗,行距40cm,株距25cm,每个小区4行。试验材料田块四周种植保护行。
(3)千粒重:在成熟期对所有单株进行收获,按GB 5519-1988粮食和油料千粒重的测定法确定的方法和要求进行,单位为g,精确至0.01g。将300份材料的所有环境的表型值平均,结果汇总如下:
表1 300份材料的所有环境的千粒重表型值的平均值
关联群体的千粒重分布结果表明千粒重性状表现分布呈连续性分布,呈正态分布,证明千粒重性状属于数量性状且存在主效基因位点,见图1所示。
2.关联群体高质量SNP数据集的获得
采用CTAB方法提取叶片总DNA,提取关联群体的每份材料的叶片总DNA,具体方法为:
将幼嫩叶片置10%乙醇中漂洗;然后剪取0.1-0.2g叶片放入碾钵中,利用液氮快速碾磨至粉末状,装入2mL离心管中;加入预热DNA提取液700μL;混匀后置65℃水浴锅中1h,每10-15min混匀1次;加入700μL混合液(苯酚:氯仿:异戊醇=25∶24∶1),轻轻颠倒混匀10min;室温下,10 000×g离心15min;吸取上清液至新的2mL离心管中;加入等体积混合液(氯仿∶异戊醇=24∶1),颠倒混匀,静置5min,10000×g,离心15min,用枪吸取上清液到新的离心管中;加入2倍体积无水乙醇,混匀后在–20℃静置1h,10 000×g,离心10min,弃上清液;再加入500μL预冷的75%乙醇洗涤沉淀,去上清液;经过连续2次洗涤沉淀后,晾干;加入含有2%RNase A溶液100μL,在37℃静置1h后4℃过夜;用等体积混合液(氯仿∶异戊醇=24∶1)再次抽提DNA溶液,颠倒混匀,静置10min,10 000×g,离心15或20min,去除RNase A,吸取上清液(约60μL),再次离心,1min;利用琼脂糖凝胶电泳(0.8%)和紫外分光光度计检测DNA浓度、质量及完整性;确定所有DNA样品的吸光度260/280比值在1.8-2.0之间。然后将DNA样品干冰运输至测序公司(华大基因科技有限公司),每个材料测序深度大约为9×。
根据上文描述获得高质量DNA后,测序公司(华大基因科技有限公司)进行9×覆盖深度的测序后返回的数据,先使用FastQC软件进行测序质量评估,然后对测序序列进行adapter和低质量reads过滤。得到每个材料的双端测序的clean data,然后使用bwa软件进行mapping以及GATK软件进行变异检测,得到关联群体总的SNP数据集后,根据最小等位基因频率≥0.05,缺失率≤0.1和杂合率≤0.15进行SNP数据集质量过滤,最终得到高质量的群体SNP数据集用于后续分析。3.全基因组关联分析
使用plink软件对上一步产生的高质量SNP数据集的VCF文件进行格式转换,然后使用EMMAX软件将得到的千粒重表型和SNP数据集进行全基因关联分析,得到千粒重性状每个位点的P值,当P值小于5×10-7的SNP即为显著SNP,P值最小的SNP即为峰值SNP,将峰值SNP在群体中的不同等位基因类型将材料进行分组,进行方差分析,组间方差与总方差的比值的百分比,即为该峰值SNP的贡献率。
通过分析,将甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的区间限定在甘蓝型油菜的A09染色体的第27906310位碱基~第28240646位碱基之间,对应的SNP为chrA09_27906310(T/G),chrA09_28240646(T/C),峰值SNP为:chrA09_28151624(G/T),该QTL对甘蓝型油菜千粒重性状的贡献率为37.42%(根据峰值SNP的不同等位基因类型将材料分组,进行单因素方差分析,组间方差除以总方差的百分比即为贡献率)。
千粒重性状的峰值SNP为:chrA09_28151624(G/T),对应千粒重表型分组为:当chrA09_28151624位置的SNP为GG时,材料的平均千粒重为3.49g;GT时,材料的平均千粒重为3.92g;TT时,材料的平均千粒重为4.30g,见图2所示。
千粒重性状的其中一个边界SNP为:chrA09_27906310(T/G),对应千粒重表型分组为:当chrA09_27906310位置的SNP为GG时,材料的平均千粒重为4.27g;GT时,材料的平均千粒重为3.74g;TT时,材料的平均千粒重为3.50g,该边界SNP的贡献率为33.80%。
千粒重性状的另一个边界SNP为:chrA09_28240646(T/C),对应千粒重表型分组为:当chrA09_28240646位置的SNP为CC时,材料的平均千粒重为4.12g;CT时,材料的平均千粒重为3.95g;TT时,材料的平均千粒重为3.51g,该边界SNP的贡献率为23.65%。
甘蓝型油菜的全基因组序列已经公布,见http://www.genoscope.cns.fr/brassicanapus/。包含chrA09_27906310(T/G)的前后各400bp序列(共801bp)如SEQ ID NO:1所示,包含chrA09_28240646(T/C)的前后各400bp序列(共801bp)如SEQ ID NO:2所示,包含chrA09_28151624(G/T)的前后各400bp序列(共801bp)如SEQ ID NO:3所示。本领域技术人员可以采用常规方法根据上述序列设计检测SNP位点的特异性引物,从而检测SNP位点的基因型,由此可以检测甘蓝型油菜千粒重的大小,可以预测甘蓝型油菜千粒重的大小,可以对甘蓝型油菜千粒重的大小进行有效选择,还可以用于千粒重大的甘蓝型油菜的分子标记辅助育种,加速甘蓝型油菜高产育种的进程。
因此,本发明通过千粒重性状的表型分析和全基因组重测序,然后进行全基因组关联分析,在甘蓝型油菜第A09号染色体上检测到一个甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点,对甘蓝型油菜千粒重的贡献率为37.42%。该甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点位于甘蓝型油菜的A09染色体的第27906310位碱基~第28240646位碱基之间,边界显著SNP为chrA09_27906310(T/G),chrA09_28240646(T/C),峰值SNP为chrA09_28151624(G/T),根据该与主效QTL位点紧密连锁的SNP分子标记,可以用于检测甘蓝型油菜千粒重的大小,可以用于预测甘蓝型油菜千粒重的大小,可以用于对甘蓝型油菜千粒重的大小进行有效选择,还可以用于千粒重大的甘蓝型油菜的分子标记辅助育种,加速甘蓝型油菜高产育种的进程。
通过本发明公布的SNP分子标记进行分子标记辅助选择,鉴定方法简单,选择效率高,可预测甘蓝型油菜千粒重。选择目标明确,不受环境的影响。可在甘蓝型油菜生育早期鉴定出千粒重大的甘蓝型油菜单株,淘汰其它单株。
综上,本发明的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点对甘蓝型油菜千粒重性状的贡献率高,对甘蓝型油菜千粒重的调控起着关键作用,可用作图位克隆和分子标记辅助选择,适于大规模推广应用。
由此可见,本发明的目的已经完整并有效的予以实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中予以展示和说明,在不背离所述原理下,实施方式可作任意修改。所以,本发明包括了基于权利要求精神及权利要求范围的所有变形实施方式。
Claims (11)
1.一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点,其特征在于,所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点位于甘蓝型油菜的A09染色体的第27906310位碱基~第28240646位碱基之间。
2.如权利要求1所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点,其特征在于,所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点对甘蓝型油菜千粒重性状的贡献率为37.42%。
3.如权利要求1所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点,其特征在于,所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点与第一SNP分子标记紧密连锁,所述第一SNP分子标记位于所述第27906310位碱基,所述第27906310位碱基为T或G,该突变导致多态性。
4.如权利要求1所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点,其特征在于,所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点与第二SNP分子标记紧密连锁,所述第二SNP分子标记位于所述第28240646位碱基,所述第28240646位碱基为T或C,该突变导致多态性。
5.如权利要求1所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点,其特征在于,所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点与峰值SNP分子标记紧密连锁,所述峰值SNP分子标记位于第28151624位碱基,所述第28151624位碱基为T或G,该突变导致多态性。
6.一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的SNP分子标记,其特征在于,所述SNP分子标记位于甘蓝型油菜的A09染色体的第27906310位碱基,所述第27906310位碱基为T或G,该突变导致多态性。
7.根据权利要求6所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的SNP分子标记在检测甘蓝型油菜千粒重的大小、预测甘蓝型油菜千粒重的大小、对甘蓝型油菜千粒重的大小进行选择或千粒重大的甘蓝型油菜的分子标记辅助育种中的应用。
8.一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的SNP分子标记,其特征在于,所述SNP分子标记位于甘蓝型油菜的A09染色体的第28240646位碱基,所述第28240646位碱基为T或C,该突变导致多态性。
9.根据权利要求8所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的SNP分子标记在检测甘蓝型油菜千粒重的大小、预测甘蓝型油菜千粒重的大小、对甘蓝型油菜千粒重的大小进行选择或千粒重大的甘蓝型油菜的分子标记辅助育种中的应用。
10.一种甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的峰值SNP分子标记,其特征在于,所述峰值SNP分子标记位于甘蓝型油菜的A09染色体的第28151624位碱基,所述第28151624位碱基为T或G,该突变导致多态性。
11.根据权利要求10所述的甘蓝型油菜千粒重性状的主效QTL位点的峰值SNP分子标记在检测甘蓝型油菜千粒重的大小、预测甘蓝型油菜千粒重的大小、对甘蓝型油菜千粒重的大小进行选择或千粒重大的甘蓝型油菜的分子标记辅助育种中的应用。
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