SSR与SNP两种分子标记配合使用进行玉米辅助高效育种的方法技术

本发明专利技术涉及SSR与SNP两种分子标记配合使用进行玉米辅助高效育种的方法，其是以玉米自交系京SD127为供体亲本，京SD121为轮回亲本，通过回交转育获得BC1F1代群体，利用6个SSR标记和104个SNP标记对BC1F1代群体进行背景选择，筛选背景回复率高的单株，以加快玉米自交系京SD121的改良速度。通过比较SSR和SNP标记的背景选择结果，两种标记呈中等程度相关。因此，可以在回交早代将SSR和SNP标记结合使用进行背景选择，从而实现大群体严选择，提高选择效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分子生物学及遗传育种领域，具体地说，涉及SSR与SNP两种分子标记配合使用进行玉米辅助高效育种的方法。
技术介绍
玉米常规育种是通过表型观察选择目标个体，不但依赖育种家的经验，而且常常受到基因型和环境互作的影响，很难选择到理想的基因型。分子标记辅助选择是将分子标记应用于作物品种改良过程中进行选择的一种辅助手段，主要包括对目标性状的前景选择和对遗传背景的背景选择。在回交转育过程中利用分子标记辅助背景选择，可以显著加快背景回复的速度，缩短育种时间。适用于背景选择的分子标记需要满足3个基本条件：简单、快捷和低成本。SSR和SNP是目前在玉米遗传育种中应用最为广泛的两种分子标记，二者各有优缺点。以PCR为基础的SSR标记具有多态性高、操作简单、重复性好等优点，但是难以实现位点的高通量。以序列为基础的SNP标记分布密度高、遗传稳定性好、易于实现高通量、自动化分析，但是检测成本相对较高。本专利技术分别利用SSR和SNP标记对玉米回交转育群体材料进行遗传背景分析，比较两种标记在分子标记辅助背景选择上的应用效果，为今后开展相关工作提供有益参考。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供SSR与SNP两种分子标记配合使用进行玉米辅助高效育种的方法。为了实现本专利技术目的，本专利技术的SSR与SNP两种分子标记配合使用进行玉米辅助高效育种的方法，其是以玉米自交系京SD127为供体亲本，京SD121为轮回亲本，通过回交转育获得BC1F1代群体，利用6个SSR标记和104个SNP标记对BC1F1代群体进行背景选择，筛选背景回复率高的单株。其中，6个SSR标记的信息以及104个SNP标记的信息分别见表1和表2。表16个SSR标记的信息表2104个SNP标记的信息其中，N为A、T、G或C。具体包括如下步骤：1)提取待测植株的基因组DNA；2)以待测植株的基因组DNA为模板，利用扩增所述SSR标记的引物，进行PCR扩增反应；3)检测PCR扩增产物。优选地，步骤1)中采用CTAB法提取玉米的基因组DNA，待发苗后，取3～5叶期的叶片用于DNA提取。PCR反应体系如下：DNA模板4μl，10mMdNTP1.2μl，含2.5mMMgCl2的10×反应缓冲液2μl，正、反向引物各0.125μl，5U/μlTaqDNA聚合酶0.2μl，ddH2O补足至20μl；反应程序如下：94℃预变性5min；94℃变性40s，60℃退火35s，72℃延伸45s，35个循环；72℃延伸10min；4℃保存。更优选地，步骤3)中用毛细管电泳检测SSR标记的PCR扩增产物。本专利技术利用芯片技术对所述SNP标记进行检测。本专利技术利用SSR和SNP两种标记对京SD127/京SD121/京SD121的BC1F1代群体进行分子标记辅助背景选择，以加快玉米自交系京SD121的改良速度。经筛选，在回交亲本间具有多态性的引物有6对。利用多态性引物对BC1代群体进行毛细管电泳检测，结果表明，157个单株轮回亲本背景回复率在50-100％之间，背景回复率为100％的单株有1株，91.67％的单株有14株。利用MaizeSNP3072芯片分析后发现，104个多态性SNP位点可以将157株个体进行精细排序，背景回复率介于51.92-93.75％之间。比较SSR和SNP标记的背景选择结果，两种标记呈中等程度相关。因此，可以在回交早代将SSR和SNP标记结合使用进行背景选择，从而实现大群体严选择，提高选择效率。附图说明图1为本专利技术实施例1中基于SSR标记的BC1F1代单株背景回复率分布图。图2为本专利技术实施例1中基于SNP标记的BC1F1代单株背景回复率分布图。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。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(SambrookJ&RussellDW,Molecularcloning:alaboratorymanual,2001)，或按照制造厂商说明书建议的条件。实施例1SSR与SNP两种分子标记配合使用进行玉米辅助高效育种的方法1材料与方法1.1供试材料玉米自交系京SD121配合力高、综合性状优良，但存在穗位偏高、抗倒性稍差的缺点。以低穗位且抗倒性好，与京SD121亲缘关系较近的自交系京SD127做为供体亲本，以京SD121为轮回亲本，通过回交转育改良京SD121的抗倒性。本实施例选用经田间表型选择初步入选的157株BC1F1代回交群体为研究材料。1.2DNA提取京SD127与京SD121室内沙培发苗，3～5叶期提取DNA。BC1F1代田间单株挂牌标记取样。采用CTAB法提取基因组DNA，去除RNA。琼脂糖电泳检测DNA的完整性，利用NanoDrop2000微量紫外分光光度计检测DNA的质量和浓度。1.3SSR标记1.3.1引物利用40对多态性高、在染色体上均匀分布的SSR核心引物进行分子标记辅助背景选择，引物信息见Wang等(WangF,TianH,ZhaoJ,etal.DevelopmentandcharacterizationofacoresetofSSRmarkersforfingerprintinganalysisofChinesemaizevarieties[J].Maydica,2011,56(1):1-11.)。1.3.2PCR扩增PCR反应体系如下：DNA模板4μl，10mMdNTP1.2μl，含2.5mMMgCl2的10×反应缓冲液2μl，正、反向引物各0.125μl，5U/μlTaqDNA聚合酶0.2μl，ddH2O补足至20μl；反应程序如下：94℃预变性5min；94℃变性40s，60℃退火35s，72℃延伸45s，35个循环；72℃延伸10min；4℃保存。PCR扩增在Veriti384WellThermalCycler仪上完成。1.3.3扩增产物检测根据引物荧光颜色差异和扩增产物片段大小，利用AB3730XLDNA分析仪对PCR产物进行毛细管荧光多重电泳。96孔电泳板每孔分别加入4μL扩增产物的混合物、7.92μL甲酰胺和0.08μLGS3730-500分子量内标(AppliedBiosystems,USA)。95℃变性5min，4℃冷却10min，2500rpm离心1min后，于DNA分析仪上进行电泳。用DateCollectionv1.0软件收集原始数据。利用Genemarker软件对收集的原始数据进行分析，统计每个单株的基因型。1.4SNP标记1.4.1位点信息利用北京市农林科学研究玉米研究中心提供的MaizeSNP3072芯片对供试材料DNA进行SNP基因分型。该芯片包含3072个均匀分布于玉米全基因组的SNP位点，位点信息详见http://www.illumina.com.cn和http://www.pa本文档来自技高网...

【技术保护点】
SSR与SNP两种分子标记配合使用进行玉米辅助高效育种的方法，其特征在于，以玉米自交系京SD127为供体亲本，京SD121为轮回亲本，通过回交转育获得BC1F1代群体，利用6个SSR标记和104个SNP标记对BC1F1代群体进行背景选择，筛选背景回复率高的单株；其中，6个SSR标记的信息如下：104个SNP标记的信息如下：其中，N为A、T、G或C。

【技术特征摘要】
1.SSR与SNP两种分子标记配合使用进行玉米辅助高效育种的方法，其特
征在于，以玉米自交系京SD127为供体亲本，京SD121为轮回亲本，通过回交转
育获得BC1F1代群体，利用6个SSR标记和104个SNP标记对BC1F1代群体进行背景
选择，筛选背景回复率高的单株；
其中，6个SSR标记的信息如下：
104个SNP标记的信息如下：
其中，N为A、T、G或C。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，包括如下步骤：
1)提取待测植株的基因组DNA；
2)以待测植株的基因组DNA为模板，利用扩增权利要求1所述SSR标记的
引物，进行PCR扩增反应；
3)检测PCR扩增产物。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，步骤1)中采用CTAB法提取玉<...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵久然，宋伟，王凤格，田红丽，易红梅，葛建镕，李瑞媛，王元东，段民孝，赵衍鑫，张如养，李春辉，
申请(专利权)人：北京市农林科学院，
类型：发明
国别省市：北京;11