CN108998550B - 用于水稻基因分型的snp分子标记及其应用 - Google Patents
用于水稻基因分型的snp分子标记及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108998550B CN108998550B CN201810785798.3A CN201810785798A CN108998550B CN 108998550 B CN108998550 B CN 108998550B CN 201810785798 A CN201810785798 A CN 201810785798A CN 108998550 B CN108998550 B CN 108998550B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rice
- application
- molecular marker
- 1200snp
- genotyping
- 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
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
- C40—COMBINATORIAL TECHNOLOGY
- C40B—COMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
- C40B40/00—Libraries per se, e.g. arrays, mixtures
- C40B40/04—Libraries containing only organic compounds
- C40B40/06—Libraries containing nucleotides or polynucleotides, or derivatives thereof
-
- 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)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Mycology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Botany (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (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
本发明提供用于水稻基因分型的SNP分子标记及其应用。所述分子标记选自1200个SNP标记中的至少一个,它们的信息如表1所示。利用本发明的SNP分子标记及其组合可以对水稻种质资源进行分子标记指纹分析,对水稻杂交群体后代进行基因型鉴定,对水稻品种真实性进行鉴定,对水稻育种材料遗传背景进行分析和筛选、对农艺性状进行关联分析,具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及基因组学、分子生物学、生物信息学和分子植物育种领域,具体地说,涉及用于水稻基因分型的SNP分子标记及其应用。
背景技术
水稻是我国最主要的粮食作物之一,对保障国家粮食安全起到举足轻重的作用。粮食生产的源头在于优良品种的选育,而传统的品种选育依赖于植株的表现型,一个优良品种的培育往往需要花费多至十几年的时间周期。为了提高选择效率,育种家在实践中不断探索运用分子标记技术(Molecular marker technologies)来进行育种选择。
分子标记技术是分子育种中的重要工具。传统分子标记技术,如RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism,限制性片段长度多态性)和SSR(SimpleSequence Repeat,简单序列重复)技术曾在功能基因组研究中发挥着重要作用。但是,传统的分子标记技术存在许多局限性,如通量低、数量少、操作过程繁琐,不能满足大规模商业化育种的需求。为了对目标基因进行精确控制,对遗传背景进行有效选择,对育种品种进行准确分析和鉴定,需要开发和利用高通量分子标记技术。目前,高通量分子标记技术平台主要包括:第二代测序技术、基因芯片技术以及SNP(Single Nucleotide Polymorphism,单核苷酸多态性)标记检测系统。SNP是指在基因组上单个核苷酸的变异所形成的核苷酸序列多态性,是目前认为最具研发潜力的检测技术,与SSR标记相比具有基因组中分布密度更高更均匀,易于实现数据整合比较,通量高、检测位点数量可达数百万个,部分标记与功能基因乃至植物表型相关等优势。SNP分子标记组合可以对品种资源进行分子标记指纹分析、对杂交群体后代进行基因型鉴定、对品种真实性进行鉴定、对育种材料遗传背景进行分析和筛选、对农艺性状进行关联分析等研究,具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明的目的是提供用于水稻基因分型的SNP分子标记及其应用。
为了实现本发明目的,第一方面,本发明提供用于水稻基因分型的SNP分子标记,所述分子标记选自1200个SNP标记中的至少一个,所述1200个SNP标记的编号分别为LPSNP1002~LPSNP2201,它们的信息如表1所示。每条SNP标记均由101个碱基组成,且第51位碱基为SNP位点。
第二方面,本发明提供所述分子标记的如下用途:
所述分子标记单独或组合使用在制备水稻全基因组育种芯片中的应用。
所述分子标记单独或组合使用在水稻分子标记辅助育种中的应用。
所述分子标记单独或组合使用在水稻品种鉴定及选育中的应用。
所述分子标记单独或组合使用在检测水稻育种材料中的应用。
所述分子标记单独或组合使用在水稻全基因组关联分析中的应用。
所述分子标记单独或组合使用在水稻种质资源基因指纹分析中的应用。
所述分子标记单独或组合使用在水稻全基因组选择育种中的应用。
第三方面,本发明提供一种水稻全基因组育种芯片,所述芯片包含1200个SNP标记,它们的信息如表1所示。
第四方面,本发明提供所述水稻全基因组育种芯片的以下任一种应用:
1)在水稻分子标记辅助育种中的应用;
2)在水稻品种鉴定及选育中的应用;
3)在检测水稻育种材料中的应用;
4)在水稻全基因组关联分析中的应用;
5)在水稻种质资源基因指纹分析中的应用;
6)在水稻全基因组选择育种中的应用;
7)在水稻的聚类分析及亲缘关系鉴定中的应用;
8)在水稻基因型分型检测中的应用。
具体地,本发明提供了利用KASP技术对水稻材料进行所述SNP标记检测的应用。
用于检测本发明所述SNP标记的引物,以及基于KASP技术开发的用于检测所述SNP标记的引物均属于本发明保护范围。
进一步地,本发明提供了上述SNP标记组合在水稻种质资源DNA指纹分析中的应用。
本发明提供了上述SNP标记组合在水稻品种真实性鉴定中的应用。
本发明提供了上述SNP标记组合在水稻育种材料遗传背景分析中的应用。
借由上述技术方案,本发明至少具有下列优点及有益效果:
(一)本发明中的1200个SNP标记是从3000份水稻种质资源中挑选出来的,与Rice60K芯片(ZL 201380056318.5)、Rice6K芯片(ZL 201210055775.X)等相比,所覆盖的品种更多,范围更广,更具普适性。
(二)与传统分子标记(如RAPD、SSR等)相比,具有通量高、单个数据位点成本低等优势。
(三)与基于二代测序的基因分型系统相比,无需专业的分析软件和生物信息学专业人士,具有数据分析简单的优势。而低覆盖率的二代测序具有随机性,不同批次的低覆盖度测序数据难以进行直接比较,而本发明的1200个SNP是固定的,不同批次的数据可以进行综合分析。
(四)利用本发明的SNP分子标记及其组合可以对水稻种质资源进行分子标记指纹分析,对水稻杂交群体后代进行基因型鉴定,对水稻品种真实性进行鉴定,对水稻育种材料遗传背景进行分析和筛选、对农艺性状进行关联分析,具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例1中1200个SNP在水稻基因组上的分布图。
图2为本发明实施例2中利用KASP引物LPSNP1603对待测96份水稻样品进行荧光定量PCR检测的结果。
图3为本发明实施例3中对143份种质资源采集的DNA指纹数据进行聚类分析的结果。
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水稻1200SNP分子标记的开发流程
基于3000份水稻栽培品种测序数据(http://snp-seek.irri.org/index.zul)获得的3,444,971个SNP。首先利用日本晴重复区注释文件,将重测序获得的SNP中位于重复区的SNP删除。然后设置筛选出剩余位点中MAF>0.4的SNP位点。在基因组上每隔15kb的位点处设SNP搜索点,在搜索点前后各3kb的长度范围内,提取所有SNP。考虑突变对基因功能的影响,使用snpEff、VARANNO等注释软件分析变异对基因功能影响,然后根据对基因功能影响的程度进行挑选,将SNP按优先级(非同义突变>启动子区>UTR区>同义突变>Intron区)从高到低排序,选取优先级最高的作为本搜索点的SNP。本实验分析共获得24,889个搜索点,其中12,100个搜索点检索出SNP,这12,100个SNP构成本次分析的SNP集,然后再根据基因组均匀分布的原则从SNP集中筛选出核心SNP位点1200个。所述1200个SNP分子标记的信息如表1所示,它们在水稻基因组上的分布情况如图1所示。
实施例2利用KASP技术检测水稻基因型的方法
根据实施例1中获得的核心SNP标记,结合KASP技术进行水稻基因型的检测。具体方法如下:
1、根据1200个SNP位点两侧翼各50bp的核苷酸序列分别设计KASP引物(表2);
2、选取有代表性的水稻材料,提取基因组DNA,进行PCR反应,根据PCR反应的结果验证KASP引物的可用性;
3、利用验证过的KASP引物和SNP高通量分型设备对待测水稻材料进行基因型分型,从而鉴定待测水稻的基因型。
步骤3具体如下:
(1)提取待测水稻样品的基因组DNA;
(2)利用LGC公司生产的IntelliQube SNP检测系统将PCR反应所需的待测水稻样品DNA、KASP引物、Mastermix进行高通量的分装混合;
(3)利用LGC公司生产的Hydrocycler水浴PCR仪进行高通量PCR扩增;
(4)利用IntelliQube对PCR产物进行荧光信号的检测,根据每个待测水稻样品DNA的荧光信号确定其基因型。
对待测水稻的基因型进行具体分析的方法如下:
待测水稻样品的DNA在PCR扩增的每一个循环过程中将会产生荧光信号,在某一SNP位点基因型不同的水稻样品DNA会产生不同的荧光信号。PCR扩增结束后,IntelliQube将收集不同的荧光信号信息并进行归类。
图2为利用KASP引物LPSNP1603对96份待测水稻样品进行检测的结果。图2所示为IntelliQube收集的荧光信号的结果,不同的荧光信号代表不同的SNP基因型,每一个点代表不同的待测水稻样品。左上角蓝色荧光信号点表示这些水稻待测样品在相应SNP位点的基因型为纯合AA,右下角红色荧光信号点表示这些水稻待测样品在相应SNP位点的基因型为纯合CC。使用根据1200个SNP设计的KASP引物对日本晴、9311、华占和DV85等4份水稻材料进行检测,其中1026个检测位点能得到较好的检出值(表3)。
表3 4个水稻品种的1200个SNP KASP检测结果
实施例3水稻1200个SNP标记在水稻种质资源基因指纹分析中的应用
本发明利用1200个SNP标记对143份水稻种质资源(编号为LPR001~LPR143,均来自袁隆平农业高科技股份有限公司,见表4,)进行了分析。参照实施例2的方法进行检测。利用KASP技术检测基因型,对这143个品种进行聚类分析,可以分为三类:籼稻、粳稻和中间类型(图3),与根据表型的分类非常吻合。结果表明,本发明用于水稻基因分型的1200个SNP标记非常适合用于建立水稻品种基因指纹数据库,便于比较不同品种之间的亲缘关系,加快育种进程。
表4用于水稻分型的143份种质资源清单
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,可以对之做一些修改或改进,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。
Claims (7)
1.用于水稻基因分型的1200个SNP分子标记检测试剂在制备水稻全基因组育种芯片中的应用,所述1200个SNP分子标记的信息如表1所示。
2.用于水稻基因分型的1200个SNP分子标记检测试剂在水稻分子标记辅助育种中的应用,所述1200个SNP分子标记的信息如表1所示。
3.用于水稻基因分型的1200个SNP分子标记检测试剂在水稻全基因组关联分析中的应用,所述1200个SNP分子标记的信息如表1所示。
4.用于水稻基因分型的1200个SNP分子标记检测试剂在水稻种质资源基因指纹分析中的应用,所述1200个SNP分子标记的信息如表1所示。
5.用于水稻基因分型的1200个SNP分子标记检测试剂在水稻全基因组选择育种中的应用,所述1200个SNP分子标记的信息如表1所示。
6.水稻全基因组育种芯片,其特征在于,所述芯片包含用于检测1200个SNP分子标记的检测试剂,所述1200个SNP分子标记的信息如表1所示。
7.权利要求6所述芯片的以下任一种应用:
1)在水稻分子标记辅助育种中的应用;
2)在水稻全基因组关联分析中的应用;
3)在水稻种质资源基因指纹分析中的应用;
4)在水稻全基因组选择育种中的应用;
5)在水稻的聚类分析及亲缘关系鉴定中的应用;
6)在水稻基因型分型检测中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810785798.3A CN108998550B (zh) | 2018-07-17 | 2018-07-17 | 用于水稻基因分型的snp分子标记及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810785798.3A CN108998550B (zh) | 2018-07-17 | 2018-07-17 | 用于水稻基因分型的snp分子标记及其应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108998550A CN108998550A (zh) | 2018-12-14 |
CN108998550B true CN108998550B (zh) | 2021-09-03 |
Family
ID=64599777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810785798.3A Active CN108998550B (zh) | 2018-07-17 | 2018-07-17 | 用于水稻基因分型的snp分子标记及其应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108998550B (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109680090A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-04-26 | 中国计量大学 | 一种鉴定茭白表型特征的分子标记及其应用、获取方法 |
EP3693465A1 (en) * | 2019-02-05 | 2020-08-12 | Pharmaq AS | Novel fish coronavirus |
CN110527736B (zh) * | 2019-08-19 | 2022-09-27 | 中国农业科学院作物科学研究所 | 用于水稻种质资源和品种鉴定的snp标记组合及其应用 |
CN112662796B (zh) * | 2020-11-04 | 2022-06-10 | 中国水稻研究所 | 用于水稻品种鉴定的组合snp核心位点及应用 |
CN112941216A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-06-11 | 武汉基诺赛克科技有限公司 | 水稻1K SNP-Panel的开发方法与育种应用 |
CN112921076B (zh) * | 2021-04-02 | 2023-04-07 | 中国农业大学 | 一种基于靶向捕获测序的猪50k液相芯片的制备方法及其应用 |
CN113736905A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-03 | 石家庄博瑞迪生物技术有限公司 | 一种基于mSNP技术检测西瓜种子纯度的混样检测方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102747138A (zh) * | 2012-03-05 | 2012-10-24 | 中国种子集团有限公司 | 一种水稻全基因组snp芯片及其应用 |
CN104328507A (zh) * | 2014-10-11 | 2015-02-04 | 中国水稻研究所 | 一种用于水稻品种鉴定的snp芯片、制备方法及用途 |
CN106939349A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-07-11 | 华中农业大学 | 基于kasp技术用于水稻产量基因分型的引物组合及其应用 |
CN107090504A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-08-25 | 袁隆平农业高科技股份有限公司 | 用于玉米基因分型的snp分子标记组合及其应用 |
CN107385074A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-11-24 | 华中农业大学 | 基于kasp技术用于水稻特殊营养物质基因分型的引物及应用 |
-
2018
- 2018-07-17 CN CN201810785798.3A patent/CN108998550B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102747138A (zh) * | 2012-03-05 | 2012-10-24 | 中国种子集团有限公司 | 一种水稻全基因组snp芯片及其应用 |
CN104328507A (zh) * | 2014-10-11 | 2015-02-04 | 中国水稻研究所 | 一种用于水稻品种鉴定的snp芯片、制备方法及用途 |
CN106939349A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-07-11 | 华中农业大学 | 基于kasp技术用于水稻产量基因分型的引物组合及其应用 |
CN107090504A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-08-25 | 袁隆平农业高科技股份有限公司 | 用于玉米基因分型的snp分子标记组合及其应用 |
CN107385074A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-11-24 | 华中农业大学 | 基于kasp技术用于水稻特殊营养物质基因分型的引物及应用 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
4个水稻恢复系品种全基因组SNP及主要农艺性状基因等位型分析;丁婷;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 农业科技辑》;20150215(第2期);第D047-26页 * |
A High-Density SNP Genotyping Array for Rice Biology and Molecular Breeding;Haodong Chen等;《Molecular Plant 》;20140331;第7卷(第3期);第541-553页 * |
Development of genome-wide SNP assays for rice;Susan R. McCouch等;《Breeding Science 》;20101231;第60卷;第524-535页 * |
高通量基因型分型技术及其在水稻中的应用;张先文等;《生物技术通报》;20171231;第33卷(第12期);第67-73页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108998550A (zh) | 2018-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108998550B (zh) | 用于水稻基因分型的snp分子标记及其应用 | |
CN109196123B (zh) | 用于水稻基因分型的snp分子标记组合及其应用 | |
CN108779459B (zh) | 棉花全基因组snp芯片及其应用 | |
US9976191B2 (en) | Rice whole genome breeding chip and application thereof | |
CN110257547B (zh) | 基于kasp技术开发的玉米核心snp标记及其应用 | |
CN111088382B (zh) | 一种玉米全基因组snp芯片及其应用 | |
CN114774570B (zh) | 与小麦茎基腐病抗性qtl紧密连锁的分子标记及应用 | |
CN112289384B (zh) | 一种柑橘全基因组kasp标记库的构建方法及应用 | |
CN110846429A (zh) | 一种玉米全基因组InDel芯片及其应用 | |
CN115678979A (zh) | 菠萝液相芯片及其应用 | |
CN110541041B (zh) | 与中国家马矮小性状相关的snp标记及其应用 | |
WO2017088144A1 (zh) | 用于白菜种质资源多样性分析及分子育种的snp组合及其应用 | |
CN117106967A (zh) | 水稻抗稻瘟病基因的功能性kasp分子标记及其应用 | |
CN115109843A (zh) | 一种多个水稻性状控制基因变异检测功能标记方法 | |
CN117089644A (zh) | 用于芦竹品种鉴定的mnp标记位点、引物组合物和试剂盒及其应用 | |
CN108416189B (zh) | 一种基于分子标记技术的农作物品种杂种优势模式鉴定方法 | |
CN113736866B (zh) | 用于检测番茄黄化曲叶病毒病抗性的snp位点组合及其应用 | |
CN113789407B (zh) | 一种用于油莎豆基因分型的snp分子标记组合及其应用 | |
CN115612751A (zh) | 西瓜全基因组液相芯片及应用 | |
CN110305974B (zh) | 基于检测五个snp位点区分常见小鼠近交系的pcr分析引物及其分析方法 | |
CN114150082A (zh) | 玉米耐旱基因的kasp分子标记的开发及应用 | |
CN113736906B (zh) | 用于检测番茄黄萎病抗性的snp位点组合及其应用 | |
CN117737296B (zh) | 用于青早510玉米杂交种纯度鉴定的snp标记及应用 | |
CN117757979B (zh) | 一种用于鉴定大豆品种的引物组、试剂盒及鉴定方法 | |
CN108427866B (zh) | 一种基于分子标记技术的农作物自交系类群的鉴定方法 |
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 |