CN116411130B - 与小麦穗长主效qtl紧密连锁的分子标记及其应用 - Google Patents
与小麦穗长主效qtl紧密连锁的分子标记及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116411130B CN116411130B CN202310652481.3A CN202310652481A CN116411130B CN 116411130 B CN116411130 B CN 116411130B CN 202310652481 A CN202310652481 A CN 202310652481A CN 116411130 B CN116411130 B CN 116411130B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wheat
- spike length
- molecular marker
- seq
- qtl
- 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
- 241000209140 Triticum Species 0.000 title claims abstract description 81
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 title claims abstract description 80
- 239000003147 molecular marker Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000009395 breeding Methods 0.000 claims abstract description 18
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 claims abstract description 17
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims abstract description 3
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 claims description 12
- 108700028369 Alleles Proteins 0.000 claims description 11
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 claims description 8
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 8
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 6
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 claims description 2
- 108020004682 Single-Stranded DNA Proteins 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract description 11
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 101000988395 Homo sapiens PDZ and LIM domain protein 4 Proteins 0.000 description 16
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 235000007631 Cassia fistula Nutrition 0.000 description 6
- 240000004752 Laburnum anagyroides Species 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 5
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical class [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000495841 Oenanthe oenanthe Species 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003205 genotyping method Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine Chemical compound CN(C)CCN(C)C KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000167834 Koelreuteria Species 0.000 description 1
- 240000003433 Miscanthus floridulus Species 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 108010006785 Taq Polymerase Proteins 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009418 agronomic effect Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000000861 blow drying Methods 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- BKHZIBWEHPHYAI-UHFFFAOYSA-N chloroform;3-methylbutan-1-ol Chemical compound ClC(Cl)Cl.CC(C)CCO BKHZIBWEHPHYAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000012252 genetic analysis Methods 0.000 description 1
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012257 pre-denaturation Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000011535 reaction buffer Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000013179 statistical model Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
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
- 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
- C12Q1/6844—Nucleic acid amplification reactions
- C12Q1/6858—Allele-specific amplification
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Botany (AREA)
- Mycology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明公开了一种与小麦穗长主效QTL紧密连锁的分子标记及其在小麦辅助育种及遗传改良中的应用，属于小麦分子生物技术与育种技术领域。其中，所述分子标记为2BL‑63，其位于小麦的2B染色体上，核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示，序列长度421bp，可由SEQ ID NO:1所示的上游引物和SEQ ID NO:2所示的下游引物扩增得到。本发明提供的分子标记2BL‑63充分体现了小麦品种（系）的穗长主效QTL，其能够快捷且精准地判断小麦品种（系）是否具有穗长主效QTL，为小麦产量性状分子育种提供了优异基因资源和选择工具。
Description
技术领域
本发明涉及一种分子标记及其应用，具体涉及一种与小麦穗长主效QTL紧密连锁的分子标记及其在小麦辅助育种及遗传改良中的应用，属于小麦分子生物技术与育种技术领域。
背景技术
小麦是全球重要的粮食作物。穗部性状是与小麦产量相关的关键农艺性状之一，小麦的穗长性状通常与穗粒数、单穗粒重等产量性状显著相关。已有研究表明，小麦穗长与单穗粒重呈极显著正相关，穗长的遗传力普遍较高，且穗长具有较高的杂种优势。因此，挖掘控制穗长的优异等位基因，开发功能性分子标记，可大大加快高产小麦新品种选育进程，为小麦产量性状分子育种提供优异基因资源和选择工具。
小麦穗长是受多基因控制的数量性状，遗传基础复杂，受环境影响较大。因此，对小麦穗长的遗传研究比较困难。经典的遗传分析方法只能把控制数量性状的多个基因作为一个整体进行研究，难以有效地研究控制性状表达的基因数目、基因在染色体上的位置、基因的效应及其作用方式。随着分子生物学和生物统计的发展，以分子标记遗传图谱和各种统计模型为基础的数量性状位点（quantitative trait loci，QTL）作图技术为研究数量性状遗传提供了有效的技术手段。利用QTL可检测出目标性状在染色体上的位置及效应以及与其它基因的关系。因此，不断丰富小麦穗长基因的多样性，并通过分子标记技术，研究和开发有关小麦穗长的基因，在育种工作中具有极其重要的意义。
目前，小麦21条染色体均有有关小麦穗长QTL的报道。Kumar等人利用RILs群体在2BL、2DL两条染色体上定位到8个控制穗长的QTL；王梦可等人通过RIL群体穗部性状QTL定位研究，分别在小麦染色体2A、2B、2D、3A、3D、4D、5A、5D及7B上定位到11个控制穗长的QTL。目前在2B染色体上有关穗长QTL的报道相对较少。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种与小麦穗长主效QTL紧密连锁的分子标记及其应用，通过获得的与小麦穗长主效QTL 紧密连锁的分子标记，来检测小麦品种或品系中是否具有增加小麦穗长的QTL位点，以加快小麦高产新品种的选育进程。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种与小麦穗长主效QTL紧密连锁的分子标记，所述分子标记为2BL-63，其位于小麦的2B染色体上，核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示，序列长度421bp，可由SEQ ID NO:1所示的上游引物和SEQ ID NO:2所示的下游引物扩增得到，上游引物和下游引物均为单链DNA分子。
前述的与小麦穗长主效QTL紧密连锁的分子标记2BL-63在鉴定或辅助鉴定小麦穗长性状中的应用，以及在选育具有增加穗长基因型的小麦中的应用。
利用前述的与小麦穗长主效QTL紧密连锁的分子标记2BL-63鉴定或辅助鉴定小麦穗长性状或选育具有增加穗长基因型的小麦的方法，包括以下步骤：
步骤1：提取待测小麦品种或品系的基因组DNA；
步骤2：以待测小麦品种或品系的基因组DNA为模板，用SEQ ID NO:1所示的上游引物和SEQ ID NO:2所示的下游引物进行PCR扩增，得到PCR扩增产物；
步骤3：将得到的PCR扩增产物在6.0%的非变性聚丙烯酰胺凝胶上稳压电泳分离，如果出现分子量大小为421bp的扩增片段，则该小麦品种或品系含有增加小麦穗长的等位基因，如果没有出现分子量大小为421bp的扩增片段，则该小麦品种或品系不含有增加小麦穗长的等位基因。
本发明的有益之处在于：
（1）本发明提供的分子标记2BL-63充分体现了小麦品种（系）的穗长主效QTL，以待测小麦品种（系）的基因组DNA为模板，用SEQ ID NO:1所示的上游引物和SEQ ID NO:2所示的下游引物对小麦品种（系）进行PCR扩增，能够快捷且精准地判断小麦品种（系）是否具有穗长主效QTL，为小麦产量性状分子育种提供了优异基因资源和选择工具；
（2）将本发明提供的与小麦穗长主效QTL紧密连锁的分子标记2BL-63用于小麦分子育种，可以大大减少表型鉴定的工作，并且在小麦苗期就可加以利用，从而淘汰非目标植株，既节约了育种成本，又提高了育种效率，为小麦育种开拓更多新的穗型遗传资源。
附图说明
图1是小麦穗长主效QTL-qSl-2B在染色体2B上的作图区间，其中，空心长方形代表染色体，染色体左侧是分子标记的名称，染色体右侧数字是分子标记在染色体上的位置，单位是Mb；图中共有两种分子标记，2BL-63为InDel标记，其余为SNP标记；染色体右侧黑色的长方形分别表示穗长在各个环境下的QTL作图区间；
图2是分子标记2BL-63在RIL群体部分家系中的PCR扩增结果图，其中，M表示50bpDNA Ladder，K表示小麦品种科农9204扩增结果，J表示小麦品种京411扩增结果，数字1-48表示RIL群体部分家系扩增结果；
图3是不同环境下RIL群体188个家系基于分子标记2BL-63的穗长的单标记分析结果图，其中，黑色条柱是来自科农9204的等位基因，白色条柱是来自京411的等位基因，**表示差异极显著（P<0.01），*表示差异显著（P<0.05）。
实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
本发明所用小麦品种科农9204（KN9204）为审定品种，于2002年通过河北省农作物品种审定委员会审定，于2003年通过国家农作物品种审定委员会审定，品种审定编号为国审麦2003037。
本发明所用小麦品种京411（J411）为审定品种，于1991年通过北京市农作物品种审定委员会审定，于1992年通过天津市农作物品种审定委员会、山西省农作物品种审定委员会和国家农作物品种审定委员会审定，京411可以从国家农作物种质资源库索取，全国统一编号为ZM020984。
本发明所用的2×Taq PCR预混试剂由天根生化科技（北京）有限公司生产，规格具体为KT211-02（1ml，含染料，蓝色），该预混试剂为预混的含有Taq DNA聚合酶、dNTPs、Mg2+、反应缓冲液、PCR反应的增强剂和优化剂以及稳定剂的即用型2倍浓度的PCR溶液，具有快速简便、灵敏度高、特异性强、稳定性好等优点，可最大限度减少人为误差。
本发明所用的质量浓度为6.0%的非变性聚丙烯酰胺凝胶的配制方法为：将5.85g丙烯酰胺和0.15g甲叉丙烯酰胺溶于100ml蒸馏水中。
一、获得RIL群体
以穗长较短的小麦品种科农9204为母本，以穗长较长的小麦品种京411为父本，杂交得到杂种F1，F1自交得到F2，F2逐代自交形成含有188个家系的F6代RIL群体。
二、对RIL群体进行基因型分析
1、用改良的CTAB法提取RIL群体各株系的DNA
用改良的CTAB（十六烷基三甲基溴化铵）法提取RIL群体各株系的DNA的方法具体如下：
（1）取钢珠和0.2g新鲜的叶片放入2.0ml离心管中，快速放入液氮中，摇晃磨成细粉；
（2）加0.8ml CTAB提取液，摇匀，65℃水浴60min，其间不时反转4次摇匀；
（3）将离心管放置于室温冷却，加入等体积的氯仿-异戊醇（体积比24:1），剧烈摇晃1min混匀，8000rpm离心10min；
（4）吸600μl上清至另一1.5ml离心管中，加入0.8倍体积预冷的异丙醇（-20°预冷）沉淀DNA，12000rpm离心6min；
（5）倒掉上清，加入适量70%乙醇洗涤沉淀2次，离心管倾斜放置于通风橱吹干，待无酒精味后加400μl TE溶解，放-20℃冰箱长期保存。
2、采用InDel标记、基于基因组DNA对RIL群体做基因型分析
（1）对RIL群体的DNA进行PCR扩增
上游引物：CAATTGGTGCGCAAATATTCA（SEQ ID NO:1）
下游引物：CGGCCCCTCAAATAATTAATAATG（SEQ ID NO:2）
PCR扩增体系为10μl，具体包括：1μlDNA模板、1μl上游引物、1μl下游引物、5μ 2×Taq PCR预混试剂、2μl ddH2O。
PCR程序采用普通扩增程序，具体的：95℃预变性5min；95℃变性30s，55℃退火30s，72℃延伸1min，循环34次；72℃延伸5min；结束扩增，12℃保存。
（2）对PCR扩增产物进行电泳
对PCR扩增产物用质量浓度为6.0%的非变性聚丙烯酰胺凝胶进行电泳，电泳缓冲液为1×TBE，147V恒压电泳2h，凝胶制备及电泳过程具体如下：
将玻璃板水平放置，平板放下边，凹板放上面，中间放上封条，试插梳子是否合适；小板每板需50ml质量浓度为6.0的%非变性聚丙烯酰胺凝胶，向每50ml非变性聚丙烯酰胺凝胶中再添加20μl四甲基乙二胺（TEMED）和200μl质量浓度为10%的过硫酸铵，搅拌均匀；用玻璃棒引流灌胶，灌胶完毕后将梳子插上；待凝胶凝固后拔下梳子，用去离子水冲洗胶孔；将凝固好的玻璃板放置于电泳槽中，凹槽朝里，用夹子夹住，上下各加满电泳缓冲液1×TBE，点样0.3μl，然后于147V恒压电泳2h；电泳完毕后取下胶块，在固定液中固定3min，用去离子水快速冲洗3次，每次30s；于银染液中染色6min，用水快速冲洗（10s左右，不超过20s）；放入显影液中显影至扩增条带出现（Marker出现且颜色不再加深时止）；放入去离子水中停影，拍照，得到非变性聚丙烯酰胺凝胶图片（图2），记录带型。
（3）对电泳结果进行分析
对得到的非变性聚丙烯酰胺凝胶图片进行结果分析，小麦品种科农9204扩增片段大小为421bp，小麦品种京411扩增片段大小为 472bp，在RIL群体共188个家系中，带型与科农9204相同的有90个、与京411相同的有83个，杂合的有11个，缺失4个。
三、对RIL群体进行不同试验环境的田间种植及表型鉴定
对RIL群体进行10个试验环境的田间种植及表型鉴定，分别考查不同年份、不同地点及不同氮水平处理条件下的各个株系的穗长。
不同环境包括：2011-2012年、2012–2013年、2013–2014年连续3年在中国科学院栾城农业生态系统试验站（栾城）、2015-2016年在中国科学院遗传与发育生物学研究所北京平西府农场（北京）及2017-2018年在河南省新乡市业科学研究院辉县试验基地（新乡）种植，每试验环境分高氮（High nitrogen，HN）和低氮（Low nitrogen，LN）两个处理，其中，LN处理为全年不施肥，HN处理为每年播种前施300kg•hm-2磷酸二胺和225kg•hm-2尿素作为底肥、拔节期施150kg•hm-2尿素追肥。
共计有10个单一环境，分别记为E1至E10，具体的：
E1：2011-2012年栾城低氮；
E2：2011-2012年栾城高氮；
E3：2012-2013年栾城低氮；
E4：2012-2013年栾城高氮；
E5：2013-2014年栾城低氮；
E6：2013-2014年栾城高氮；
E7：2015-2016年北京低氮；
E8：2015-2016年北京高氮；
E9：2017-2018年新乡低氮；
E10：2017-2018年新乡高氮。
小麦种植方法：每个系种植2行，每行播40粒；行长3m，株距7.5cm，行距25cm，正常生长及收获。
穗长的测定方法：在小麦成熟期间，在试验田用精确度为0.01的直尺测量3到5穗麦穗自穗颈节至穗顶（不包括芒长）的长度，取其均值。
四、穗长QTL检测结果
利用JOINMAP 2.0软件构建连锁图谱。将10个单一环境中直接调查得到的及预测得到的穗长表型值，按照IciMapping v4.1的BIP模块格式要求整理后，进行加性QTL定位。以1Mb为步进区间，进行1000次置换检验，检测不同环境下的LOD峰值，并确定LOD阈值。
结合188个家系的高密度遗传连锁图谱和10个环境穗长表型数据进行QTL分析，在2BL的AX-111475739–AX-110566860（物理位置：2B:59.472048–2B:72.034989）区段检测到控制穗长主效QTL-qSl-2B（表1，图1），其在10个环境中的5个环境（E4、E5、E6、E9、E10）均能被稳定检测到，LOD值为3.72-5.95，解释穗长表型变异的3.92–7.18%，来自科农9204等位基因增加穗长0.16–0.21cm。
表1 基于188个家系不同环境穗长QTL检测结果
利用2BL-63对 RIL群体188个家系进行基因型分型的结果，对不同基因型穗长进行差异显著性分析，分别在10个环境中188个家系基于2BL-63的穗长的单标记分析结果见图3。
结果表明，与来自京411的等位基因降低穗长效应相比，来自科农9204的等位基因均可增加穗长，且同时可以增加单株穗数，该结果可在多个环境中被重复验证。
通过QTL分析，IciMapping 4.1均在2BL染色体区段检测到穗长多环境稳定表达的主效QTL-qSl-2B，LOD峰值出现在2BL染色体的AX-111060000 –AX-111560829的63.0–65.4Mb遗传距离范围内，LOD值为3.72–5.95，能够解释3.92–7.18%的穗长表型变异，来自科农9204的等位基因增加穗长0.16–0.21cm。上述结果证明分子标记2BL-63为与小麦穗长紧密连锁的分子标记，该分子标记可以很有效地用于小麦株型分子标记辅助选择育种程序之中。
需要说明的是，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对本发明实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明技术方案所引申出的显而易见变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (4)
1.一种与小麦穗长主效QTL紧密连锁的分子标记，其特征在于，所述分子标记为2BL-63，其位于小麦的2B染色体上，核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示，序列长度421bp，可由SEQID NO:1所示的上游引物和SEQ ID NO:2所示的下游引物扩增得到，上游引物和下游引物均为单链DNA分子。
2.权利要求1所述的与小麦穗长主效QTL紧密连锁的分子标记2BL-63在鉴定或辅助鉴定小麦穗长性状中的应用。
3.权利要求1所述的与小麦穗长主效QTL紧密连锁的分子标记2BL-63在选育具有增加穗长基因型的小麦中的应用。
4.利用权利要求1所述的与小麦穗长主效QTL紧密连锁的分子标记2BL-63鉴定或辅助鉴定小麦穗长性状或选育具有增加穗长基因型的小麦的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：提取待测小麦品种或品系的基因组DNA；
步骤2：以待测小麦品种或品系的基因组DNA为模板，用SEQ ID NO:1所示的上游引物和SEQ ID NO:2所示的下游引物进行PCR扩增，得到PCR扩增产物；
步骤3：将得到的PCR扩增产物在6.0%的非变性聚丙烯酰胺凝胶上稳压电泳分离，如果出现分子量大小为421bp的扩增片段，则该小麦品种或品系含有增加小麦穗长的等位基因，如果没有出现分子量大小为421bp的扩增片段，则该小麦品种或品系不含有增加小麦穗长的等位基因。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310652481.3A CN116411130B (zh) | 2023-06-05 | 2023-06-05 | 与小麦穗长主效qtl紧密连锁的分子标记及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310652481.3A CN116411130B (zh) | 2023-06-05 | 2023-06-05 | 与小麦穗长主效qtl紧密连锁的分子标记及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116411130A CN116411130A (zh) | 2023-07-11 |
| CN116411130B true CN116411130B (zh) | 2023-08-08 |
Family
ID=87056299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310652481.3A Active CN116411130B (zh) | 2023-06-05 | 2023-06-05 | 与小麦穗长主效qtl紧密连锁的分子标记及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116411130B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102888400A (zh) * | 2012-11-09 | 2013-01-23 | 扬州大学 | 基于SLAF-seq开发的长穗偃麦草7E染色体特异分子标记及应用 |
| CN109913572A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-06-21 | 鲁东大学 | 小麦穗长主效qtl紧密连锁的分子标记及其应用 |
-
2023
- 2023-06-05 CN CN202310652481.3A patent/CN116411130B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102888400A (zh) * | 2012-11-09 | 2013-01-23 | 扬州大学 | 基于SLAF-seq开发的长穗偃麦草7E染色体特异分子标记及应用 |
| CN109913572A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-06-21 | 鲁东大学 | 小麦穗长主效qtl紧密连锁的分子标记及其应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 小麦候选骨干亲本科农9204遗传构成及其传递率;赵春华等;《作物学报》;第41卷(第4期);第574-584页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116411130A (zh) | 2023-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110982933B (zh) | 与小麦粒长主效qtl紧密连锁的分子标记及其应用 | |
| CN109913573B (zh) | 小麦穗粒数主效qtl的紧密连锁的分子标记及其应用 | |
| CN109913574B (zh) | 与小麦旗叶宽度主效qtl紧密连锁的分子标记及应用 | |
| CN117265175B (zh) | 与小麦不育小穗数主效qtl紧密连锁的分子标记及其应用 | |
| CN108165656B (zh) | 小麦分子标记及其在鉴定小麦白粉病抗性中的应用 | |
| CN113151576B (zh) | 与小麦株高主效qtl紧密连锁的分子标记及其获取方法和应用 | |
| CN110295251A (zh) | 与小麦有效分蘖数qtl连锁的snp分子标记及其应用 | |
| CN108754017A (zh) | 一种辅助检测大豆油脂含量高低的caps标记及其应用 | |
| CN111206113A (zh) | 一种辅助选择水稻早抽穗基因的InDel分子标记及其应用 | |
| CN110129478A (zh) | 一种快速鉴定或辅助鉴定番茄可溶性固形物的dCAPS分子标记及应用 | |
| CN114107537B (zh) | 与小麦苗期侧根数目主效qtl紧密连锁的分子标记、其检测引物及其应用 | |
| CN116334301B (zh) | 与小麦穗长主效qtl紧密连锁的分子标记及其应用 | |
| CN107858447A (zh) | 用于鉴定桃花单瓣/重瓣性状的单核苷酸多态性标记位点、引物对、试剂盒及应用 | |
| 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 | |
| CN107475414B (zh) | 一种筛选长牡蛎高糖原含量亲贝的方法 | |
| 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 | |
| CN111088327B (zh) | 一种sike1基因cnv标记辅助检测黄牛体尺性状的方法及其应用 | |
| CN116121431B (zh) | 一种与小麦苗期侧根数目基因座紧密连锁的分子标记及其应用 | |
| CN109439788B (zh) | 与小麦株高主效基因位点紧密连锁的kasp分子标记及其应用 | |
| CN116411130B (zh) | 与小麦穗长主效qtl紧密连锁的分子标记及其应用 | |
| CN114292941B (zh) | 鉴别或辅助鉴别大豆油分含量的分子标记及其应用 | |
| CN118086580B (zh) | 与小麦沉降值主效QTL-qSv-5D紧密连锁的分子标记及其应用 | |
| CN113817860B (zh) | 一种小麦单株穗数主效QTL-qSnpp-5D连锁的分子标记方法和应用 | |
| CN107858448B (zh) | 用于鉴定桃花粉育性性状的单核苷酸多态性标记位点、引物对、试剂盒及应用 | |
| CN117965801B (zh) | 与小麦千粒重紧密连锁的分子标记及其应用 |
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 |