CN112322775B - 一个鉴定陆地棉衣分的snp分子标记 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一个鉴定陆地棉衣分的SNP分子标记，所述分子标记位于SEQ ID No.1所示核苷酸序列的第501位置处，该处碱基为T或C。检测待鉴定陆地棉基因组DNA中SNP位点的基因型，如果基因型为TT，则该陆地棉具有高衣分性状；如果基因型为CC，则该陆地棉具有低衣分性状。本发明的SNP分子标记可用于新品种选育，有助于打破遗传连锁、提高育种效率。

Description

一个鉴定陆地棉衣分的SNP分子标记
技术领域
本发明属于分子生物学领域，具体涉及一种鉴定陆地棉衣分的SNP分子标记。
背景技术
棉花是世界上最重要的天然纤维作物，保证棉纤维产量对世界纺织业的稳定发展及人民生活有重要意义。因此，育种家在多年的育种实践中，始终将高产作为育种目标孜孜以求。研究发现，产量是复杂的数量性状，基因型和环境条件对产量的形成均有重要影响。衣分(lint percentage,LP)是棉花产量的重要构成因子，特别是对提高皮棉产量有重要价值，生产上更加偏爱高衣分品种。然而，衣分的提高是一个十分艰难的过程，特别是在传统育种技术费时费力、亲本材料遗传同质化严重的情况下。龚举武等(2019)研究认为，衣分主要为2点主基因+多基因遗传模型，而不同环境条线下存在较大差异，因此，需要经过多环境鉴定才能提高选育效率、增加皮棉产量(龚举武等，陆地棉衣分性状的主基因-多基因遗传分析，棉花学报，2019，31(3)：192-200)。Wang et al.(2015)和Su et al.(2016)等研究发现，衣分的广义遗传力超过60％，具有较强的遗传控制(Wang et al.QTL mapping forfiber and yield traits in upland cotton under multiple environments,PloS ONE,2015,10(6):e0130742；Su et al.Detection of favorable QTL alleles and candidategenes for lint percentage by GWAS in Chinese upland cotton,Frontiers in PlantScience,2016,7:1576)。因此，通过分子标记辅助筛选技术，可以直接在后代筛选高衣分材料，提高育种效率。
数量性状基因座定位(quantitative trait loci mapping,QTLmapping)是进行数量性状遗传基础分析、挖掘候选基因的重要方法；单核苷酸多态性(single nucleotidepolymorphism，SNP)是植物基因组内数量最多、分布最广的分子标记，在构建高密度遗传图谱、精细定位基因等方面具有较大的应用价值；将SNP用于QTL定位，通过构建高密度遗传图谱，能够显著提高定位的准确性。基于定位结果，筛选有效的分子标记，进而用于新品种选育，有助于打破遗传连锁、提高育种效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为：如何提供一个与陆地棉衣分性状相关的SNP分子标记。
本发明的技术方案为：一个鉴定陆地棉衣分的SNP分子标记，所述分子标记位于SEQ ID No.1所示核苷酸序列的第501位置处，该处碱基为T或C，导致衣分出现多态性。
该SNP分子标记可应用在棉花衣分性状选育上。比如棉花种质资源衣分的早期预测或筛选，棉花衣分标记辅助选择等。
鉴定陆地棉衣分性状的方法，检测待鉴定陆地棉基因组DNA中SNP位点的基因型，如果基因型为TT，则该陆地棉具有高衣分性状；如果基因型为CC，则该陆地棉具有低衣分性状。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的SNP分子标记可用于新品种选育，有助于打破遗传连锁、提高育种效率。
附图说明
图1为构建的高密度遗传图谱；
图2为不同基因型亚群之间衣分的差异比较。
具体实施方式
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为从商业渠道购买得到的。
冀丰914为审定品种(国审棉2015003)，公众可以在市场购买得到。
优系817在“IaaM基因对不同遗传背景棉花品种纤维品质及衣分的影响”中公开，河北农业大学学报，第42卷第2期，2019年3月。公众可以从河北省农林科学院粮油作物研究所棉花育种研究室得到，申请人承诺自申请日起20年内向公众发放。
1、QTL及SNP标记chr6_14197658的发现
以冀丰914为母本、优系817为父本，构建棉花F2分离群体，群体包含413个单株；采用GBS技术对其中200个单株进行测序，得到群体2,623,426个SNP和972,443个InDel标记，构建了一张包含11 488个SNP、总图距4 202.12cM的高密度遗传图谱(图1)。
基于2019年F2群体的衣分数据，定位到一个QTL位点qLP-A6-1，位于分子标记chr6_14328424和chr6_14197658之间，贡献率为8.66％，LOD值达到5.69(表1)。
表1 qLP-A6-1位点的定位及其验证结果
Figure BDA0002819692620000021
基于chr6_14197658在亲本冀丰914和优系817中的基因型，将F2群体分为3个亚群，即优系817型、冀丰914型和杂合型，亚群优系817型和冀丰914型的衣分之间存在极显著差异，并且杂合型的衣分值介于两亲本型之间(表2；图2)。因此，推测SNP标记chr6_14197658在鉴定衣分大小方面具有显著效果。
表2 SNP标记chr6_14197658在鉴定衣分方面的显著性
Figure BDA0002819692620000031
注：a\b表示达到0.01差异显著性水平。
通过提取基因组上该位点上下游各500bp序列发现，SNP标记chr6_14197658在基因组中的碱基为C。通过比对发现，冀丰914在chr6_14197658处的碱基类型为T，优系817在chr6_14197658处的碱基类型为C。因此，与冀丰914相同的基因型(TT)具有高衣分(44.90％)，与优系817相同的基因型(CC)具有低衣分(42.46％)，差值为2.44％。
2、QTL及SNP标记chr6_14197658的验证
为了验证所得位点的可靠性，于2020年继续种植试验群体(F3)，调查衣分性状，进行QTL定位及性状分析。QTL定位结果发现，2020年同样在A6染色体上定位到衣分相关QTL位点qLP-A6-1，该位点位于分子标记chr6_14197658和chr6_13763951之间，贡献率为9.72％，LOD值达到5.74(表1)。其中，SNP标记chr6_14197658在两年的试验中均被定位到，证明了该位点与衣分相关性。为了验证chr6_14197658在鉴定衣分方面的作用，继续对F3群体进行分群并比较衣分的差异显著性。结果发现，亚群优系817型(41.59％)和冀丰914型(43.99％)的衣分之间依然存在极显著差异(表2；图2)，差值为2.40％。两年结果相同。由此证明QTL位点qLP-A6-1的真实性，及SNP标记chr6_14197658在鉴定衣分方面的显著作用。
3、SNP标记chr6_14197658的应用
SNP标记chr6_14197658在参考基因组中的碱基类型为C，在冀丰914中的碱基类型为T，在优系817中的碱基类型为C。经验证，该位点能够鉴定衣分的高低。因此具有以下两方面的应用：(1)鉴定高衣分材料。检测待鉴定材料在chr6_14197658处的基因型，与冀丰914相同，即为TT的材料具有高衣分性状。(2)鉴定低衣分材料。检测待鉴定材料在chr6_14197658处的基因型，与优系817相同，即为CC的材料具有低衣分性状。
附表试验群体的基因型及衣分性状两年的田间表现
Figure BDA0002819692620000032
Figure BDA0002819692620000041
Figure BDA0002819692620000051
Figure BDA0002819692620000061
Figure BDA0002819692620000071
序列表
<110> 河北省农林科学院粮油作物研究所
<120> 一个鉴定陆地棉衣分的SNP分子标记
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1001
<212> DNA
<213> Gossypium hirsutum
<400> 1
atcctgggat atcaaaacaa gaattatgaa cacataatta agaataagtt aaatatttat 60
catacaattc agaaaataat aacgagattc atcttaggtt tcattcccct taggtattta 120
ggggttttag ttcataaata aataagaaaa catctcagaa taataaagaa tacaaaacat 180
aaagaaaacc caaaactctt gaaggggaaa ttgaggagag atcttcagtc ttgatgatga 240
atccggcttc tgagatggat caatcggctt cctcggggta atttcttacc ccttccctgg 300
gtcctccttt ctcttccttt aagatgtatt tataggcttt agaatgccta aaaaccctca 360
aaattagcct ttttcgaatt ggattcaact tgggctcggc agggacacgc tcgtgtgaca 420
cgcccatgtc cgattacttt aggccgtgct caagcctgtc aaatttacac ggccgtgtgg 480
tctgcccgta tgaggaggtc caagctgtgt tgatttcgta ctttggccta ttttctccat 540
ttttggcccg tttctcattc ctttcactct cctatgctct tctaagtata aaacatgaaa 600
ttaaggcatt aggagcatcg aattcaccaa ttctaatggg aaatcatcca taaaatgcgt 660
taaacatggg gtaaaaatat gtataaatta cggtttatca aataccccta tacttaagca 720
tttgcttatc ctcaagcaaa attctcaact cataatcaaa ataaattctt ctcaatttat 780
aatttctatc gataatatct caaaataatc catagataat catacattga gaattcaact 840
aaaagaacat cacagtttca atcattccaa gttgagcatt ttattctaaa aacataggtg 900
tctcccctcg tctaggtaat taccttgtat tgaaaatgtc acaaagtttt acatcctcac 960
taaagattca ctcaaatcac tcgaggtgtt taaggacaat a 1001

Claims (3)

1.一个鉴定陆地棉衣分的SNP分子标记，所述SNP分子标记位于SEQ ID No.1所示核苷酸序列的第501位置处，该SNP位点碱基由野生型C突变为T，从而表现出高衣分性状。
2.权利要求1所述的SNP分子标记在棉花衣分性状选育上的应用。
3.鉴定陆地棉衣分性状的方法，其特征在于，检测待鉴定陆地棉基因组DNA中权利要求1所述的SNP位点的基因型，如果基因型为TT，则该陆地棉具有高衣分性状；如果基因型为CC，则该陆地棉具有低衣分性状。
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