CN113151550A - 甜瓜早花性状主效QTL fft2紧密连锁的分子标记CmSSR02及其应用 - Google Patents

甜瓜早花性状主效QTL fft2紧密连锁的分子标记CmSSR02及其应用 Download PDF

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Abstract

甜瓜早花性状主效QTLfft2紧密连锁的分子标记CmSSR02及其应用，属于植物分子遗传育种研究领域，可用于甜瓜早花性状分子标记辅助育种。所述分子标记CmSSR02的引物序列为：CmSSR02F：CGTTACGCTCACAACCAAAA，CmSSR02R：TCGACAGTGAAGAAAAAGCAGA。本发明根据高通量测序技术，得到甜瓜基因组数据，设计开发与甜瓜早花性状主效QTL紧密连锁的SSR分子标记，通过分子标记辅助选择育种的方法，在甜瓜幼苗期就可以进行早花品种的筛选，通过规划种植，节省了劳动力并提高了育种的效率，克服了现有技术中只能在开花后区分甜瓜是否为早花品种的问题。本发明操作方法简单，稳定性强，为甜瓜分子育种提供了辅助选择的新方法。

Description

甜瓜早花性状主效QTL fft2紧密连锁的分子标记CmSSR02及 其应用
技术领域
本发明属于植物分子遗传育种研究领域，具体涉及甜瓜早花性状主效QTL fft2紧密连锁的分子标记CmSSR02及其应用，可用于甜瓜早花性状分子标记辅助育种。
背景技术
甜瓜(Cucumis melo.L)为葫芦科甜瓜属一年生蔓生草本植物，是葫芦科重要的经济作物之一。甜瓜早花性状是早熟的基础，早熟意味着早期产量的增加，生育期的延长，进而影响总产量以增加生产者的总收入。通过对甜瓜早花性状的研究，不仅可以将早熟与晚熟植株规划种植，分开管理，从而达到节约管理成本和在市场上均衡供应的目的，还可以筛选早花品种，通过种植早花品种避开甜瓜集中上市的时间提早上市，提高甜瓜早期上市给生产者带来的经济效益，因此通过构建遗传连锁图谱对甜瓜早花性状基因进行定位，获得早花相关性状相连锁的分子标记，为甜瓜分子标记辅助选择育种提供理论依据，为甜瓜开花相关基因挖掘与功能分析提供基础。
国内外研究学者围绕作物早花性状的遗传分析和QTL定位做了大量研究，传统遗传学研究结果表明，作物早花性状是受多基因控制的复杂数量性状，存在主基因效应，受环境因素的影响较大。早期由于技术的不足，只有少数定位的早花性状QTL进行了解析，后来随着分子标记技术、QTL定位方法及相关物种基因组测序的发展，进一步加速了作物早花性状QTL的解析。
发明内容
本发明的目的是提供一种甜瓜早花性状主效QTL fft2紧密连锁的分子标记CmSSR02及其应用，所述分子标记能够用于甜瓜早花育种材料、品种的快速鉴定。通过甜瓜早花性状遗传机制和早花性状QTL定位研究，利用早花材料1244为母本(薄皮甜瓜，雄花在定植后15天左右开花，雌花在定植后29天左右开花)，晚花材料MS-5为父本(厚皮甜瓜，雄花在定植后34天左右开花，雌花在定植后54天左右开花)，配制杂交组合，构建F2分离群体和F2:3家系，利用F2分离群体对主效QTL fft2进行初步定位，利用F2:3家系进行进一步精细定位，开发更为精细，距离选择甜瓜早花性状主效QTL fft2距离更近，选择效率更高的甜瓜早花性状主效QTL fft2的连锁分子标记。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
甜瓜早花性状主效QTL fft2紧密连锁的分子标记CmSSR02，所述分子标记CmSSR02的引物序列为：
CmSSR02F：CGTTACGCTCACAACCAAAA，
CmSSR02R：TCGACAGTGAAGAAAAAGCAGA。
上述分子标记CmSSR02在苗期鉴定甜瓜早花性状主效QTL fft2基因中的应用。
进一步的，分子标记CmSSR02在苗期鉴定甜瓜早花性状主效QTLfft2基因的方法为：
(1)以待鉴定材料DNA为模板，分子标记CmSSR02的引物对进行PCR扩增，PCR的反应产物在7％的非变性聚丙烯酰胺凝胶上电泳，用硝酸银染色；
(2)标记引物鉴定：待测DNA样品经过PCR扩增后，电泳方式能检测，240bp特异条带为早花品种，240bp和250bp杂合条带为中间型品种，250bp特异条带为晚花品种。
进一步的，所述PCR扩增体系具体为：1μL DNA模板，3μL 2×Taq Master Mix，0.5μL正向引物，0.5μL反向引物，5μL双蒸馏水。
进一步的，所述PCR扩增的程序具体为：在94℃下预变性7min，在94℃变性1min，在60℃退火30s，每个循环降低0.5℃，在72℃延伸90s，30个循环，72℃延伸10分钟，4℃保存。
上述分子标记CmSSR02用于甜瓜分子标记辅助育种。
本发明相对于现有技术的有益效果为：
1、SSR(简单序列重复)标记，又称短串联重复序列，由于具有可重复性、共显性遗传、丰富多态性和共遗传性等诸多优点而被广泛用于遗传图谱构建、种质资源鉴定和遗传多样性分析。与其他标记方式相比，单个SSR标记具有成本低且基因型相对容易获得，更适用于杂交群体的筛选。本发明根据高通量测序技术，得到甜瓜基因组数据，设计开发与甜瓜早花性状主效QTL紧密连锁的SSR分子标记，通过分子标记辅助选择育种的方法，在甜瓜幼苗期就可以进行早花品种的筛选，通过规划种植，节省了劳动力并提高了育种的效率，克服了现有技术中只能在开花后区分甜瓜是否为早花品种的问题。
2、目前国内外对甜瓜早花性状主效QTL fft2紧密连锁的分子标记未见相关报道，本发明的分子标记CmSSR02与甜瓜早花性状主效QTL fft2紧密连锁。
3、本发明分子标记在甜瓜生产实践、育种中具有非常重要的价值。
4、操作方法简单，稳定性强，为甜瓜分子育种提供了辅助选择的新方法。
附图说明
图1为甜瓜早花性状主效QTL的精细定位图；
图2为甜瓜CmSSR02标记在30个自然群体中检测电泳图，图中M为marker，显示位点为250bp；1-22表型为早开花植株，23-26表型为中间型植株，27-30表型为晚开花植株。早花品种能扩增出240bp特异条带，中间型品种扩增出240bp和250bp杂合条带，晚花品种扩增出250bp特异条带。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
具体实施方式一：本实施方式提供了一种甜瓜早花性状主效QTL fft2紧密连锁的分子标记CmSSR02，其引物序列为：
CmSSR02F：CGTTACGCTCACAACCAAAA，
CmSSR02R：TCGACAGTGAAGAAAAAGCAGA。
上述分子标记CmSSR02的获得方法如下：
1、甜瓜遗传群体的构建
利用早花材料1244为母本(薄皮甜瓜，雄花在定植后15天左右开花，雌花在定植后29天左右开花)，晚花材料MS-5为父本(厚皮甜瓜，雄花在定植后34天左右开花，雌花在定植后54天左右开花)，配置杂交组合“1244×MS-5”得到F1群体，将F1自交得到F2分离群体，将F2分离群体自交获得F2:3家系。开花时间调查标准为从定植到第一朵花完全开放所需时间。
2019年3月8日催芽，3月10日播种，并于5月1日移栽至基地大棚，其中P1、P2、F1各种植30株，F2种植115株在大棚内吊蔓栽培。8月份种植94个F2:3家系，每个家系有10株植物进行基因分型和表型分选，大棚内吊蔓栽培。所有材料的间距为0.4m，行间距为0.6m，常规水肥管理并进行单蔓整枝，主蔓在第10片真叶处摘心。调查开花时间性状。
2、SLAF测序和早花性状初步定位
利用SLAF测序方法对F2单株进行测序，构建甜瓜基因图谱，初步获得早花性状候选区间。
3、SSR分子标记筛选
根据SLAF测序的结果，应用软件Primer 5设计测试引物。将在候选区域内的SSR分子标记引物对母本和父本进行多态性引物筛选，筛选获得了fft2在两个亲本间具有多态性的SSR引物，用父本和母本间具有多态性的SSR引物对F2:3家系进行PCR扩增检测，并进行了性状的进一步定位分析，其中发现CmSSR02与甜瓜早花性状主效QTL fft2紧密连锁，如图1所示。
具体实施方式二：本实施方式提供了一种甜瓜早花性状主效QTL紧密连锁的分子标记CmSSR02用于苗期鉴定甜瓜早花品种，具体步骤如下：
(1)以待鉴定材料DNA为模板，分子标记CmSSR02的引物对进行PCR扩增；PCR扩增体系为10μL，包括1μL DNA模板，3μL 2×Taq Master Mix，0.5μL正向引物，0.5μL反向引物，5μL双蒸馏水。PCR扩增程序：在94℃下预变性7min，在94℃变性1min，在60℃退火30s，每个循环降低0.5℃，在72℃延伸90s，30个循环，72℃延伸10分钟，4℃保存，PCR产物检测：反应产物在7％的非变性聚丙烯酰胺凝胶上电泳，用硝酸银染色；
(2)待测DNA样品经过PCR扩增后，电泳方式能检测，240bp特异条带为早花品种，240bp和250bp杂合条带为中间型品种，250bp特异条带为晚花品种，如图2所示。本发明中将该分子标记在30个甜瓜自然群体中进行早花性状检测，用待选材料DNA为模板，分子标记CmSSR02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结合田间性状分析，分子标记苗期鉴定准确率为93.3％。因此，通过紧密连锁标记的扩增能区分开花时间早晚的不同基因型，达到辅助育种的目的。
序列表
<110> 黑龙江八一农垦大学
<120> 甜瓜早花性状主效QTL fft2紧密连锁的分子标记CmSSR02及其应用
<160> 2
<210> 1
<211> 20
<212> DNA
<400> 1
cgttacgctc acaaccaaaa 20
<210> 2
<211> 22
<212> DNA
<400> 2
tcgacagtga agaaaaagca ga 22

Claims (6)

1.甜瓜早花性状主效QTL fft2紧密连锁的分子标记CmSSR02，其特征在于：所述分子标记CmSSR02的引物序列为：
CmSSR02F：CGTTACGCTCACAACCAAAA，
CmSSR02R：TCGACAGTGAAGAAAAAGCAGA。
2.权利要求1所述分子标记CmSSR02在苗期鉴定甜瓜早花性状主效QTL fft2基因中的应用。
3.根据权利要求2所述分子标记CmSSR02在苗期鉴定甜瓜早花性状主效QTL fft2基因中的应用，其特征在于：分子标记CmSSR02在苗期鉴定甜瓜早花性状主效QTL fft2基因的方法为：
(1)以待鉴定材料DNA为模板，分子标记CmSSR02的引物对进行PCR扩增，PCR的反应产物在7％的非变性聚丙烯酰胺凝胶上电泳，用硝酸银染色；
(2)标记引物鉴定：待测DNA样品经过PCR扩增后，电泳方式能检测，240bp特异条带为早花品种，240bp和250bp杂合条带为中间型品种，250bp特异条带为晚花品种。
4.根据权利要求3所述分子标记CmSSR02在苗期鉴定甜瓜早花性状主效QTL fft2基因中的应用，其特征在于：所述PCR扩增体系具体为：1μL DNA模板，3μL 2×Taq Master Mix，0.5μL正向引物，0.5μL反向引物，5μL双蒸馏水。
5.根据权利要求3所述分子标记CmSSR02在苗期鉴定甜瓜早花性状主效QTL fft2基因中的应用，其特征在于：所述PCR扩增的程序具体为：在94℃下预变性7min，在94℃变性1min，在60℃退火30s，每个循环降低0.5℃，在72℃延伸90s，30个循环，72℃延伸10分钟，4℃保存。
6.权利要求1所述分子标记CmSSR02用于甜瓜分子标记辅助育种。
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