CN112080579B - 一种与绿豆始花期相关的主效qtl、分子标记及其应用 - Google Patents

一种与绿豆始花期相关的主效qtl、分子标记及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112080579B
CN112080579B CN202011081932.5A CN202011081932A CN112080579B CN 112080579 B CN112080579 B CN 112080579B CN 202011081932 A CN202011081932 A CN 202011081932A CN 112080579 B CN112080579 B CN 112080579B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mung bean
flowering phase
initial flowering
marker
initial
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
CN202011081932.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112080579A (zh
Inventor
叶卫军
张阴
王沛然
杨勇
田东丰
周斌
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.)
Institute Of Crops Anhui Academy Of Agricultural Sciences
Original Assignee
Institute Of Crops Anhui Academy Of Agricultural Sciences
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 Institute Of Crops Anhui Academy Of Agricultural Sciences filed Critical Institute Of Crops Anhui Academy Of Agricultural Sciences
Priority to CN202011081932.5A priority Critical patent/CN112080579B/zh
Publication of CN112080579A publication Critical patent/CN112080579A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112080579B publication Critical patent/CN112080579B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6888Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
    • C12Q1/6895Nucleic 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/13Plant traits
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156Polymorphic 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

本发明公开了一种与绿豆始花期相关的主效QTL、分子标记及其应用。始花期主效QTL qDFF3位于第3号染色体上InDel标记R3‑15和R3‑19之间,连锁标记R3‑15位于第3染色体8504kb处,标记R3‑19位于第3染色体8674kb处。用这两个连锁标记对绿豆资源的始花期进行鉴定,表型和标记表现出极显著相关性,正确率达92.9%,表明这两个标记可以很好的鉴定绿豆资源始花期表型。本发明将绿豆始花期性状与分子标记相关联,使结果更加稳定、准确。这两个标记可用于绿豆资源始花期的筛选或鉴定,亦可在育种低世代对材料进行基因分型,精准筛选所需始花期表型材料,降低育种工作量,提高选择效率。另一方面也有助于绿豆始花期主效QTL qDFF3的精细定位及基因克隆,有利于阐明绿豆始花期的遗传调控机理。

Description

一种与绿豆始花期相关的主效QTL、分子标记及其应用
技术领域
本发明涉及绿豆品种资源基因型鉴定及育种选择技术领域的一种与绿豆始花期相关的主效QTL,尤其涉及一种与绿豆始花期相关的分子标记,还涉及一种与绿豆始花期相关的分子标记在绿豆资源始花期鉴定中的应用。
背景技术
绿豆是豆科菜豆族豇豆属中的一个栽培种,营养丰富,籽粒蛋白质含量高达19.5%~33.1%,高于水稻、小麦、玉米等禾谷类作物,属高蛋白、中淀粉、低脂肪类食物。不仅如此,绿豆还富含多种矿质元素、维生素及活性物质,具有解毒、抗菌抑菌、抗过敏、降血脂、降血压、抗肿瘤、预防癌症等功效,属于医食两用作物。绿豆根系中与其共生的根瘤菌有固氮能力,不仅满足自身生长的需要,也可供后茬作物使用。种植绿豆亦可改善土壤肥力和结构。此外,绿豆还具有喜温、生育期短、播种弹性大、耐贫瘠、耐荫,经济效益高等特点,使其深受广大农户的喜爱。因此,对于绿豆基础研究和育种研究十分重要。
绿豆始花期鉴定多采用田间种植直接观察的方法,较为耗时费力。且绿豆是一种对光照和温度较为敏感的作物,其始花期性状容易受外界环境如温度、光照的影响,从而影响结果的准确性。同时,不同的气候条件也给绿豆引种造成一定的困难。另外,与绿豆始花期相关的基因研究较少,与始花期紧密连锁的分子标记报道也很少,利用标记进行始花期的鉴定无相关报道。因此,需要一种能够对绿豆始花期性状进行预测和鉴定的简便方法。
发明内容
为解决绿豆始花期相关基因基础研究薄弱,无连锁分子标记可用于标记辅助育种和表型鉴定耗时费力的问题,本发明提供一种与绿豆始花期相关的主效QTL、分子标记及其应用。
本发明采用以下技术方案实现:一种与绿豆始花期相关的主效QTL,其为主效QTLqDFF3;利用F2群体构建遗传连锁图谱进行QTL分析,将所述主效QTL qDFF3定位于第3号染色体标记ID3-6和ID3-7之间,物理位置为7195kb~9169kb。
作为上述方案的进一步改进,在F2群体中,所述主效QTL的LOD值为24.31,加性效应值为7.04,显性效应值为1.02,贡献率为52.55%。
作为上述方案的进一步改进,利用F3群体进行QTL分析,将所述主效QTL qDFF3区间缩小至第3号染色体标记R3-15和R3-19之间,物理位置为8504kb~8674kb。
作为上述方案的进一步改进,在F3群体中,所述主效QTL qDFF3的LOD值为61.17,加性效应值为8.73,显性效应值为0.34,贡献率高达84.42%。
本发明还提供一种与绿豆始花期相关的分子标记,其与上述的绿豆始花期相关的主效QTL紧密连锁,位于所述主效QTL的左侧,且为InDel标记R3-15,位于第3染色体8504kb;所述分子标记的前后引物序列如序列表Seq ID NO.1和序列表Seq ID NO.2所示。
本发明还提供一种与绿豆始花期相关的分子标记,其与上述的与绿豆始花期相关的主效QTL紧密连锁,位于所述主效QTL的右侧,且为InDel标记R3-19,位于第3染色体8674kb;所述分子标记的前后引物序列如序列表Seq ID NO.3和序列表Seq ID NO.4所示。
本发明还提供一种与绿豆始花期相关的分子标记的引物对,其含有一对分子标记;其中一个分子标记与上述的绿豆始花期相关的主效QTL紧密连锁,位于该QTL的左侧,且为InDel标记R3-15,位于第3染色体8504kb,前后引物序列如序列表Seq ID NO.1和序列表Seq ID NO.2所示;其中另一个分子标记与上述的与绿豆始花期相关的主效QTL紧密连锁,位于该QTL的右侧,且为InDel标记R3-19,位于第3染色体8674kb,前后引物序列如序列表Seq ID NO.3和序列表Seq ID NO.4所示。
本发明还提供一种上述的与绿豆始花期紧密连锁的分子标记的引物对在绿豆资源始花期的应用,所述分子标记的引物对用于预测或鉴定绿豆种质资源始花期。
本发明还提供一种上述的与绿豆始花期紧密连锁的分子标记的引物对在对F3群体、F2:3家系始花期鉴定中的应用,若标记R3-15对绿豆资源的扩增产物为172bp,且标记R3-19的扩增产物为231bp,则绿豆资源具有较晚的始花期表型;若标记R3-15对绿豆资源的扩增产物为157bp,且标记R3-19的扩增产物为252bp,则绿豆资源具有较早的始花期表型;若标记R3-15对绿豆资源的扩增产物为157/172bp,且标记R3-19的扩增产物为231/252bp,则绿豆资源具有较晚的始花期表型,且后代始花期表型会出现分离。
本发明还提供一种上述的与绿豆始花期紧密连锁的分子标记的引物对在绿豆品种/品系始花期鉴定中的应用,若标记R3-15对绿豆资源的扩增产物为172bp,且标记R3-19的扩增产物为231bp,则绿豆资源具有较晚的始花期表型;若标记R3-15对绿豆资源的扩增产物为157bp,且标记R3-19的扩增产物为252bp,则绿豆资源具有较早的始花期表型。
相较于现有的绿豆始花期性状鉴定方法,本发明的与绿豆始花期相关的主效QTL、分子标记及其应用具有以下有益效果:
1、本发明将绿豆始花期性状与分子标记相关联,分析过程可在室内任何时间进行,避免了传统鉴定方法必须在大田种植耗时费力的缺点。此外,也减少了光照、温度等外界环境及人为因素对始花期鉴定结果的干扰,使结果更加稳定、准确。
2、该与绿豆始花期相关的分子标记,可用于分子标记辅助选择,对绿豆资源始花期进行筛选、鉴定;亦可在育种低世代对材料进行基因分型,精准筛选所需始花期表型材料,降低育种工作量,提高选择效率。另一方面有助于绿豆始花期主效QTL的精细定位及基因克隆,有利于阐明绿豆始花期的遗传调控机理。
3、本发明利用这两个分子标记,可精准的预测绿豆资源始花期。若R3-15对绿豆资源的扩增产物为172bp,且R3-19的扩增产物为231bp,则该绿豆资源具有较晚的始花期表型;若R3-15对绿豆资源的扩增产物为157bp,且R3-19的扩增产物为252bp,则该绿豆资源具有较早的始花期表型;若R3-15对绿豆资源的扩增产物为157/172bp,且R3-19的扩增产物为231/252bp,则绿豆资源具有较晚的始花期表型,且后代始花期表型会出现分离。利用30份不同始花期的绿豆资源进行验证发现,标记鉴定的准确率高达92.9%。因此,利用这两个分子标记可准确预测或鉴定绿豆资源的始花期。
附图说明
图1为本发明实施例1的F2群体中始花期频次分布直方图。
图2为本发明实施例1中利用F2群体分析获得的QTL qDFF3的LOD峰值图。
图3为本发明实施例2中利用F3群体分析获得的QTL qDFF3的LOD峰值图。
图4为本发明实施例5中的标记R3-15对30份绿豆资源进行基因型分析图;其中,M:marker;S:苏绿16-10;W:潍绿11;F1:杂交种;1-15为早花绿豆资源,16-30为晚花绿豆资源。
图5为本发明实施例5中的标记R3-19对30份绿豆资源进行基因型分析图;其中,M:marker;S:苏绿16-10;W:潍绿11;F1:杂交种;1-15为早花绿豆资源,16-30为晚花绿豆资源。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供了一种与绿豆始花期相关的主效QTL,主效QTL位点位于第3号染色体上标记ID3-6和ID3-7之间,物理位置为7195kb~9169kb。并且,在F2群体中,主效QTL的LOD值为24.31,加性效应值为7.04,显性效应值为1.02,贡献率为52.55%。接下来,本实施例对主效QTL的确定进行描述。
首先,构建绿豆始花期分离群体。选用早花紫茎的绿豆品种潍绿11号为父本,绿茎迟熟的绿豆品种苏绿16-10为母本,配制杂交组合。潍绿11号的始花期天数为41d,苏绿16-10的始花期天数为54d。因苏绿16-10的始花期较晚,可提前15d播种。杂交时,母本在杂交前一天下午4点之后去除雄蕊,第二天早上用父本的花粉涂抹母本的柱头进行授粉。待杂交荚成熟后收获并田间种植,幼茎色为紫色的F1为真杂交种,收获真F1植株上的种子,获得F2代群体并作为作图群体。
然后,进行F2分离群体中始花期表型的调查。种植F2代分离群体,从F2代群体中随机选择136个植株用于图谱的构建。绿豆植株上第一朵花开花时即为始花期,分别调查这136个单株的始花期,调查结果如表1和图1所示。亲本苏绿16-10和潍绿11的始花期差异达到了极显著的水平。始花期在F2群体中表现为连续变异,呈近似正态分布,偏度系数和峰度系数绝对值均小于1,且存在超亲分离现象。这些结果表明绿豆始花期性状为多基因调控的数量性状遗传,适用于QTL作图法进行分析。
表1始花期在F2群体中的分布情况表
Figure GDA0003437209990000051
**表示差异在0.01水平上差异显著
最后,进行遗传连锁图谱的构建和QTL分析。选取136个单株的新鲜叶片,采用植物基因组DNA提取试剂盒(货号:DP305-03)提取绿豆叶片基因组DNA,提取方法参考试剂盒说明书。利用自主开发的145对多态性较好且在染色体上均匀分布的InDel标记对136个单株进行PCR反应,完成基因分型,获得基因型数据,用于遗传连锁图谱的构建。PCR反应体系的体积为10μL,包括1μL浓度为50ng/μL基因组DNA、0.5μL浓度为10μmol/L的正向引物、0.5μL浓度为10μmol/L的反向引物、5μL 2×T5 PCR Mix(擎科生物)以及3μL ddH2O。PCR反应扩增参数设置为为:94℃预变性2min;94℃变性10s,退火(55~60℃)10s,72℃延伸10s,35个循环;最后72℃充分延伸10min,8℃保存。PCR反应完成后用8%的聚丙烯酰胺进行电泳,电泳结束后硝酸银染色并统计带型。若标记对单株的扩增带型与苏绿16-10一致,记为2;与潍绿11一致,则记为0;杂合型记为1。选用QTL IciMapping V4.10软件的Map功能绘制遗传连锁图谱。LOD(like lihood of odds)值设置为4.0,完成连锁群划分,Order命令进行标记排序,Rippling命令完成标记顺序调整,Outputting命令输出结果;最后,用Map命令完成图谱构建。同时对145个InDel标记的基因型频率进行卡方(χ2)适合性测验。结果表明有19对标记偏分离,去除偏分离标记,最终作图标记为126个。使用QTL IciMapping V4.10软件BIP功能进行QTL定位,作图方法采用完备区间加/显性(ICIM-ADD)法。Pin设置为0.001,扫描步长(Step)设置为1cM,LOD阈值设为2.5,完成QTL定位和效应值估算。QTL分析结果显示在第3号染色体上标记ID3-6和ID3-7之间存在一个调控绿豆始花期的主效QTL(图2),物理位置为7195kb~9169kb,命名为qDFF3。该QTL的LOD值为24.31,加性效应(Additive effect)值为7.04,显性效应(Dominant effect)值为1.02,贡献率(Phenotypic variance explained)为52.55%,晚花对早花为显性,来自苏绿16-10的等位基因可延长始花期。
实施例2
本实施例提供了一种与绿豆始花期相关的主效QTL,并将实施例1中主效QTLqDFF3的位置缩小至第3号染色体标记R3-15和R3-19之间,物理位置为8504kb~8674kb,LOD值为61.17,加性效应值为8.73,显性效应值为0.34,贡献率高达84.42%。本实施例在实施例1的基础上,完成了对始花期主效QTL qDFF3的验证并进一步缩小QTL区间。
QTL鉴定通常需要多年的表型调查和QTL分析数据,若QTL可以被多次检测到,则为稳定遗传的QTL位点,具有重要的育种意义。为了验证绿豆始花期主效QTL qDFF3,本实施例利用F2群体自交产生的F3群体进行表型鉴定和QTL分析。为了进一步缩小QTL候选区间,本实施例在第3号染色体上又开发了7对多态性InDel标记以增加图谱密度。其中,有5对标记(R3-5,R3-13,R3-15,R3-19和R3-20)位于标记ID3-6和ID3-7之间。在F3群体中随机选择了140个单株用于图谱构建和QTL分析。始花期调查,DNA提取,PCR反应,凝胶电泳,图谱构建和QTL分析等方法参考实施例1。QTL分析结果显示在标记R3-15和R3-19之间存在一个调控始花期的主效QTL(图3),即为实施例1中的qDFF3,并将该QTL区间缩小至8504kb~8674kb。其中,标记R3-15位于qDFF3的左侧,位于第3染色体8504kb,其前后引物序列如序列表Seq IDNO.1和序列表Seq ID NO.2所示。标记R3-19位于qDFF3的右侧,位于第3染色体8674kb,其前后引物序列如序列表Seq ID NO.3和序列表Seq ID NO.4所示。在F3群体中,该QTL的LOD值为61.17,加性效应值为8.73,显性效应值为0.34,贡献率高达84.42%,晚花对早花为显性,来自苏绿16-10的等位基因可延长始花期。
实施例3
本实施例提供了一种与绿豆始花期相关的分子标记的引物对,其含有一对分子标记;其中一个分子标记与实施例2中的绿豆始花期相关的主效QTL紧密连锁,位于该QTL的左侧,且为InDel标记R3-15,位于第3染色体8504kb,前后引物序列如序列表Seq ID NO.1和序列表Seq ID NO.2所示;其中另一个分子标记与实施例2中的与绿豆始花期相关的主效QTL紧密连锁,位于该QTL的右侧,且为InDel标记R3-19,位于第3染色体8674kb,前后引物序列如序列表Seq ID NO.3和序列表Seq ID NO.4所示。
实施例4
本实施例提供了一种分子标记在绿豆F3群体和F2:3家系始花期预测、鉴定中的应用,该分子标记为实施例3中的与绿豆始花期主效QTL紧密连锁的分子标记R3-15和R3-19。
利用测序技术对标记R3-15和R3-19的扩增产物进行测序,R3-15对潍绿11的扩增产物大小为157bp,对苏绿16-10的扩增产物为172bp;标记R3-19对潍绿11的扩增产物大小为252bp,对苏绿16-10的扩增产物大小为231bp。理论上,若R3-15对绿豆种质的扩增产物为172bp,且R3-19的扩增产物为231bp,即表明绿豆资源在该染色体区段内与苏绿16-10的基因型一致,应具有较晚的始花期表型;若R3-15对绿豆种质的扩增产物为157bp,且R3-19的扩增产物为252bp,即表明绿豆资源在该染色体区段内与潍绿11的基因型一致,应具有较早的始花期表型;若R3-15对绿豆资源的扩增产物为157/172bp,且R3-19的扩增产物为231/252bp,即表明绿豆资源在该染色体区段内表现为杂合型,应具有较晚的始花期表型,且后代始花期表型会出现分离。为研究方便,将始花期小于双亲中亲值47.5d判定为具有较早的始花期,大于47.5d的判定为具有较晚的始花期。标记对样本的扩增产物与苏绿16-10带型一致的标记为AA,与潍绿11带型一致的标记为BB,杂合型标记为A/B。分析发现,F3群体中,标记R3-15和R3-19在其中49个单株的扩增产物为分别为172bp和231bp,表现为纯合苏绿16-10基因型,始花期在54~64d之间,均值为59.0±4.1d,全部具有较晚的始花期表型;标记R3-15和R3-19的扩增产物分别为157bp和252bp的单株也有49个,这些单株在该区间内基因型为纯合潍绿11型,始花期在38~47d之间,均值为42.0±2.8d,全部表现为较早的始花期表型始花期;在该区间内表现为杂合型(R3-15的扩增产物为157/172bp,且R3-19的扩增产物为231/252bp)的有30株,始花期在54~63d之间,均值为57.9±2.3d(表2),全部具有较晚的始花期表型。可见,基因型和表型表现出高度一致性,且在该区间内具有纯合潍绿11基因型植株的始花期要小于纯合苏绿16-10基因型和杂合型,差异达显著水平。
表2 F3群体基因型分析和始花期调查表
Figure GDA0003437209990000091
注:AA表示苏绿16-10基因型;BB表示潍绿11基因型;A/B表示杂合型,下同。不同小写字母表示在0.05水平上差异显著,下同。
为了进一步确定基因型和表型的一致性,从F2群体中挑选了9个具有不同基因型的单株种植。理论上,若F2单株在该区间内为纯合苏绿16-10基因型,则对应的F2:3家系中植株全部表现为较晚的始花期表型;若F2单株在该区间内为纯合潍绿11基因型,则对应的F2:3家系中植株全部表现为较早的始花期表型;若F2单株在该区间内为杂合型,则对应的F2:3家系中植株始花期会出现分离,调查结果如表3所示。两个具有纯合苏绿16-10基因型的F2:3家系均表现为较晚的始花期,一个具有纯合潍绿11基因型的F2:3家系表现为较早的始花期,其余6个杂合型F2:3家系始花期出现分离,植株表型和预期一致。
表3 F2:3家系始花期分离情况调查
Figure GDA0003437209990000092
我们又从始花期分离的F2:3家系中挑选了两个进行基因型和表型一致性的验证,每个株系各挑选了20株单株。验证结果如表4所示,在编号为494的F2:3株系中,具有较早始花期表型的植株有7株,较晚始花期表型的植株有13株,χ2检验表明晚花和早花的植株数分离比符合3:1分离模式,表明该株系始花期表型受单个核基因调控。经鉴定,7株表现为具有较早的始花期表型的植株均为纯合潍绿11基因型,平均始花期为41.0±1.0d。其余13株表现为较晚的始花期表型的单株为纯合苏绿16-10基因型或杂合型,始花期平均值分别为60.8±0.5d和60.1±1.9d。始花期表型差异达显著水平,苏绿16-10等位基因型和杂合型可推迟开花19d以上。
在编号为500的F2:3株系中,具有较早始花期表型的植株有4株,较晚始花期表型的植株有16株,χ2检验表明晚花和早花的植株数分离比也符合3:1分离模式,表明该株系始花期表型受单个核基因调控。4株表现为较早的始花期表型的单株均为纯合潍绿11基因型,始花期平均值为39.3±1.0d。16株表现为较晚的始花期表型的单株为纯合苏绿16-10基因型或杂合型,始花期平均值分别为54.9±0.5d和54.4±0.9d,苏绿16-10等位基因型和杂合型可推迟开花15d以上。这些结果均表明基因型和表型的高度一致性,标记R3-15和R3-19可很好的预测绿豆资源始花期。
表4 F2:3家系始花期调查表
Figure GDA0003437209990000101
实施例5
本实施例提供了一种分子标记在绿豆品种/品系始花期鉴定中的应用,该分子标记为实施例3中的与绿豆始花期主效QTL紧密连锁的分子标记。其中,分子标记用于预测或鉴定绿豆品种/品系的始花期。具体应用时,若R3-15对绿豆种质的扩增产物为172bp,且R3-19的扩增产物为231bp,则该绿豆资源具有较晚的始花期表型;若R3-15对绿豆种质的扩增产物为157bp,且R3-19的扩增产物为252bp,则该绿豆资源应具有较早的始花期表型。接下来对实施例2中的分子标记的应用进行具体介绍。
为了验证连锁标记R3-15和R3-19对绿豆始花期的鉴定效果。本实施例分别挑选了15份早花绿豆资源(始花期≤37d)和15份晚花资源(始花期≥48d)进行基因型和表型的一致性验证。资源信息和表型、基因型鉴定结果见表5、图4和图5。DNA提取、PCR反应和凝胶电泳步骤参考以上实施例。
从表5可以看出,30份绿豆资源在qDFF3位点的基因型与表型总体趋势保持一致,表明qDFF3位点在绿豆资源始花期调控中发挥主导作用。在15份早花资源中,标记R3-15的扩增产物均为157bp(潍绿11基因型),基因型和表型的吻合率为100%;标记R3-19在其中14份资源的扩增产物为252bp(潍绿11基因型),吻合率为93.3%。在15份晚花资源中,标记R3-15在其中12份资源的扩增产物为172bp(苏绿16-10基因型),吻合率为80.0%;标记R3-19在其中13份资源的扩增产物为231bp(苏绿16-10基因型),吻合率为86.7%。相关性分析表明InDel标记R3-15与始花期天数的相关性为0.78,且相关性在0.01水平上显著;InDel标记R3-19与始花期天数的相关性为0.86,且相关性在0.01水平上也显著。
综合来看,30份绿豆资源在R3-15和R3-19间为纯合潍绿11型的有16份,具有较早始花期表型的有14份,即表型与基因性一致的有14份;在R3-15和R3-19间为纯合苏绿16-10型的有12份,全部表现为较晚始花期表型,即表型与基因型全部一致;基因型与表型的总体一致率为92.9%。这些结果表明利用标记R3-15和R3-19可以很好的鉴定绿豆始花期表型,且正确率高达92.9%。
表5 30份绿豆资源的始花期和基因型对照表
Figure GDA0003437209990000111
Figure GDA0003437209990000121
综上所述,本发明实施例具有以下优点:
1、本发明将绿豆始花期性状与分子标记相关联,分析过程可在室内任何时间进行,避免了传统鉴定方法必须在大田种植,实验过程耗时费力的缺点。此外,也减少了光照、温度等外界环境难以控制及人为因素对始花期鉴定结果的干扰,使结果更加稳定、准确。
2、该与绿豆始花期相关的分子标记,可用于分子标记辅助选择,对绿豆资源始花期进行筛选、鉴定;亦可在育种低世代对材料进行基因分型,精准筛选所需始花期表型材料,降低育种工作量,提高选择效率。另一方面有助于绿豆始花期主效QTL的精细定位及基因克隆,有利于阐明绿豆始花期的遗传调控机理。
3、本发明利用这两个分子标记,可精准的预测绿豆资源始花期。若R3-15对绿豆资源的扩增产物为172bp,且R3-19的扩增产物为231bp,则该绿豆资源具有较晚的始花期表型;若R3-15对绿豆资源的扩增产物为157bp,且R3-19的扩增产物为252bp,则该绿豆资源具有较早的始花期表型;若R3-15对绿豆资源的扩增产物为157/172bp,且R3-19的扩增产物为231/252bp,则绿豆资源具有较晚的始花期表型,且后代始花期表型会出现分离。利用30份不同始花期的绿豆资源进行验证发现,标记鉴定的准确率高达92.9%。因此,利用这两个分子标记可准确预测、鉴定绿豆资源的始花期。。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
序列表
<110> 安徽省农业科学院作物研究所
<120> 一种与绿豆始花期相关的主效QTL、分子标记及其应用
<141> 2020-10-12
<160> 4
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 20
<212> DNA
<213> Vigna radiata
<400> 1
tcctctctgg tgccttcagt 20
<210> 2
<211> 20
<212> DNA
<213> Vigna radiata
<400> 2
cctactgcct tgcactgtca 20
<210> 3
<211> 20
<212> DNA
<213> Vigna radiata
<400> 3
gctgaaaccg aaccaacatt 20
<210> 4
<211> 20
<212> DNA
<213> Vigna radiata
<400> 4
ttctggattt ccaatggctc 20

Claims (7)

1.一种与绿豆始花期相关的分子标记的引物对,其特征在于,所述与绿豆始花期相关的分子标记为一对分子标记;其中一个分子标记与绿豆始花期相关的主效QTL紧密连锁,位于该QTL的左侧,且为InDel标记R3-15,位于第3染色体8504kb,前后引物序列如序列表SeqID NO.1和序列表Seq ID NO.2所示;其中另一个分子标记与所述的与绿豆始花期相关的主效QTL紧密连锁,位于该QTL的右侧,且为InDel标记R3-19,位于第3染色体8674kb,前后引物序列如序列表Seq ID NO.3和序列表Seq ID NO.4所示;
其中,与绿豆始花期相关的主效QTL为主效QTL qDFF3;利用F2群体构建遗传连锁图谱进行QTL分析,将所述主效QTL qDFF3定位于第3号染色体标记ID3-6和ID3-7之间,物理位置为7195kb~9169kb;利用F3群体进行QTL分析,将所述主效QTL qDFF3区间缩小至第3号染色体标记R3-15和R3-19之间,物理位置为8504kb~8674kb。
2.如权利要求1中所述的与绿豆始花期紧密连锁的分子标记的引物对在绿豆资源始花期的应用,其特征在于,所述分子标记的引物对用于预测或鉴定绿豆种质资源始花期。
3.如权利要求1所述的与绿豆始花期紧密连锁的分子标记的引物对在对F3群体、F2:3家系始花期鉴定中的应用,其特征在于,若标记R3-15对绿豆资源的扩增产物为172bp,且标记R3-19的扩增产物为231bp,则绿豆资源具有较晚的始花期表型。
4.如权利要求1所述的与绿豆始花期紧密连锁的分子标记的引物对在对F3群体、F2:3家系始花期鉴定中的应用,其特征在于,若标记R3-15对绿豆资源的扩增产物为157bp,且标记R3-19的扩增产物为252bp,则绿豆资源具有较早的始花期表型。
5.如权利要求1所述的与绿豆始花期紧密连锁的分子标记的引物对在对F3群体、F2:3家系始花期鉴定中的应用,其特征在于,若标记R3-15对绿豆资源的扩增产物为157/172bp,且标记R3-19的扩增产物为231/252bp,则绿豆资源具有较晚的始花期表型,且后代始花期表型会出现分离。
6.如权利要求1所述的与绿豆始花期紧密连锁的分子标记的引物对在绿豆品种/品系始花期鉴定中的应用,其特征在于,若标记R3-15对绿豆资源的扩增产物为172bp,且标记R3-19的扩增产物为231bp,则绿豆资源具有较晚的始花期表型。
7.如权利要求1所述的与绿豆始花期紧密连锁的分子标记的引物对在绿豆品种/品系始花期鉴定中的应用,其特征在于,若标记R3-15对绿豆资源的扩增产物为157bp,且标记R3-19的扩增产物为252bp,则绿豆资源具有较早的始花期表型。
CN202011081932.5A 2020-10-12 2020-10-12 一种与绿豆始花期相关的主效qtl、分子标记及其应用 Active CN112080579B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011081932.5A CN112080579B (zh) 2020-10-12 2020-10-12 一种与绿豆始花期相关的主效qtl、分子标记及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011081932.5A CN112080579B (zh) 2020-10-12 2020-10-12 一种与绿豆始花期相关的主效qtl、分子标记及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112080579A CN112080579A (zh) 2020-12-15
CN112080579B true CN112080579B (zh) 2022-03-18

Family

ID=73730545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011081932.5A Active CN112080579B (zh) 2020-10-12 2020-10-12 一种与绿豆始花期相关的主效qtl、分子标记及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112080579B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112961936B (zh) * 2021-04-22 2021-11-26 江苏省农业科学院 一种绿豆InDel分子标记检测引物组及其应用

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105671039B (zh) * 2016-03-07 2019-05-07 南京农业大学 大豆始花期主效QTL的分子标记indel15-1及其应用
CN110656200B (zh) * 2019-11-15 2022-03-18 安徽省农业科学院作物研究所 一组绿豆InDel分子标记及其开发方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112080579A (zh) 2020-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pottorff et al. Leaf morphology in Cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp]: QTL analysis, physical mapping and identifying a candidate gene using synteny with model legume species
CN112981001B (zh) 鉴定矮杆甘蓝型油菜的分子标记BnC04Y2255及其应用
US11713490B2 (en) Marker assisted selection of traits for producing meal from Brassica napus
CN110656200B (zh) 一组绿豆InDel分子标记及其开发方法
CN114134247B (zh) 与谷子株高性状紧密连锁的分子标记及其引物序列和应用
Tian et al. Genetic Analyses of Wheat and Molecular Marker-Assisted Breeding, Volume 1
CN105543222B (zh) 大豆百粒重主效QTL的分子标记InDeL_33及其应用
Zhu et al. Mapping of fruit apex shape related QTLs across multi-genetic backgrounds in cucumber (Cucumis sativus L.)
Luan et al. Genetic mapping reveals a candidate gene for egusi seed in watermelon
Li et al. Combined QTL mapping and association study reveals candidate genes for leaf number and flowering time in maize
CN113046462B (zh) 与玉米穗长主效qtl紧密连锁的分子标记、引物及应用
CN112080579B (zh) 一种与绿豆始花期相关的主效qtl、分子标记及其应用
CN113736910A (zh) 花生单株荚果数主效QTL位点qPN7的连锁分子标记及其应用
CN116334300B (zh) 与小麦每穗小穗数主效qtl紧密连锁的分子标记及其应用
CN110004242B (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
CN110199871B (zh) 一种高赖氨酸玉米自交系的选育方法
CN108456744B (zh) 一个珍味稻耐储藏qtl的分子标记及育种应用
Nybom et al. Self-incompatibility alleles of 104 apple cultivars grown in northern Europe
CN111961127B (zh) 一种与绿豆幼茎色紧密连锁的分子标记及应用
CN117286284A (zh) 与绿豆成熟期相关的分子标记引物及其应用与鉴定方法
CN117402996A (zh) 与绿豆株高相关的分子标记引物及其应用与株高鉴定方法
CN117265170A (zh) 与绿豆开花期相关的分子标记引物及其应用与鉴定方法
CN111808981B (zh) 一种提高玉米单倍体雌穗育性恢复力的方法及其专用引物
JP3928044B2 (ja) 麦類植物の受粉性の識別方法とその利用による麦類植物の改良方法
WO2023176983A1 (ja) コムギ植物における子実タンパク質含有率の程度及び穂数の程度の少なくとも一方に関する分子マーカー、及びその利用

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