一种小麦茎秆断裂强度分子标记QWQD4B.4-13及其应用制造技术

一种小麦茎秆断裂强度分子标记，该标记位于小麦4B染色体TDURUM_CONTIG63670_287和IACX557之间，命名为QWQD4B.4‑13；通过该分子标记的应用，可以检测小麦品种或品系中是否具有增大茎秆断裂强度的QWQD4B.4‑13基因位点，以加快抗倒伏小麦品种的选育进程，由于采用了专用的茎秆断裂强度分子标记，不仅筛选快速精准，不受环境影响，选择目标明确，而且节约了生产成本，大大提高了抗倒伏高产小麦品种或品系的选择效率和质量，提高了QTL检测的效应和定位精度，开发了实效性分子标记，研制茎秆断裂强度分子辅助育种体系，可以程序化应用于育种实践。

A wheat stalk breaking strength 13 molecular marker QWQD4B.4 and its application

A wheat stalk breaking strength of molecular markers, the marker is located between TDURUM_CONTIG63670_287 and IACX557 on chromosome 4B, named QWQD4B.4 13; through the application of the molecular marker that can detect wheat varieties or strains is increasing stem fracture strength of QWQD4B.4 13 gene loci, to accelerate the breeding process of lodging resistance of wheat varieties. As a result of the stalk breaking strength of molecular markers for the screening is not only fast and accurate, not affected by the environment, a clear choice, but also saves the cost of production, greatly improving the efficiency and quality of lodging resistance selection of high yield wheat varieties or lines, improve the effect and precision of QTL detection, the development effect of the molecule the development of stem fracture strength marker, molecular marker assisted breeding system, can be used in breeding program.

【技术实现步骤摘要】
一种小麦茎秆断裂强度分子标记QWQD4B.4-13及其应用
：本专利技术涉及基因工程
，可应用于小麦产量育种领域，具体提供了一种小麦茎秆断裂强度分子标记及其应用。
技术介绍
：小麦是我国第二大粮食作物，全世界1/3以上的人口以小麦为主食。倒伏是小麦生产中普遍存在的问题，倒伏后的小麦，不仅产量降低、收割不便，而且严重影响产品质量，造成子粒瘪瘦、容重降低、磨粉品质变差、小麦商品性和可制作性能下降，直接影响到优质麦的生产与加工。小麦倒伏一般发生在茎秆基部10％-30％，即茎秆基部第二节和第三节，小麦茎秆断裂强度是小麦自身抗倒性的综合指标，与茎粗和秆壁厚、节间密度、茎秆结构特征、茎秆化学成分关系密切。前人对小麦茎秆的形态学、解剖学和生理学的研究较多，但缺乏遗传基础研究。在基因水平解析小麦茎秆断裂强度的遗传机理，对利用分子标记辅助选择和分子设计育种具有重要的意义。新兴的分子标记辅助选择不受环境影响，可以进行程序化早代选择和预测，可显著提高目标性状选择的准确性，对加快小麦产量改良及保障我国粮食安全具有重要的现实意义和理论价值。目前，与小麦茎秆断裂强度有关的基因鉴定很少，缺乏分子标记辅助选择的有效标记，主要原因是受到以下两个方面的限制，一方面：目前多数发表的茎秆断裂强度QTLs位点没有经过育种过程或品种有效性验证；另一方面，由于单一遗传群体定位的基因位点，准确度差，而且由于置信区间大，QTLs过多或存在假阳性QTLs，降低了茎秆断裂强度分子辅助选择的实际效率，甚至无法有效应用到小麦育种中。因此亟需提供一种针对于小麦茎秆断裂强度的实用性分子标记以利于小麦品质育种。专利
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本专利技术提供了一种小麦茎秆断裂强度分子标记，该标记位于小麦4B染色体TDURUM_CONTIG63670_287和IACX557之间，命名为QWQD4B.4-13；通过该分子标记的应用，可以检测小麦品种或品系中是否具有增大茎秆断裂强度的QWQD4B.4-13基因位点，以加快抗倒伏小麦品种的选育进程，由于采用了专用的茎秆断裂强度分子标记，不仅筛选快速精准，不受环境影响，选择目标明确，而且节约了生产成本，大大提高了优质小麦品种或品系的选择效率和质量，提高了QTL检测的效应和定位精度，开发了实效性分子标记，研制茎秆断裂强度分子辅助育种体系，可以程序化应用于育种实践。本专利技术采用以下技术方案：一种小麦茎秆断裂强度分子标记QWQD4B.4-13，该标记位于小麦4B染色体TDURUM_CONTIG63670_287和IACX557之间；其核苷酸序列如SEQIDNO:1所述。专利技术人发现当小麦中含有该分子标记时，小麦的茎秆断裂强度增大。在上述技术的基础上，通过该分子标记的应用，可以检测小麦品种或品系中是否含有增大茎秆断裂强度基因位点QWQD4B.4-13，具体步骤为：利用特异性引物扩增目标植株的的叶片DNA，获得721bp的片段，其核苷酸序列如SEQIDNO:1所示，之后利用AluI专一酶酶切后检测相应片段，如果利用AluI专一酶酶切后依然为721bp的片段，则证明该片段未被切断，该品种(系)含有茎秆断裂强度增效基因位点QWQD4B.4-13，如果检测后为含有核苷酸序列如SEQIDNO:2和3所述的两个片段，则证明该片段已被切断，该品种(系)不含有茎秆断裂强度增效基因位点QWQD4B.4-13。为了配合该分子标记，专利技术人设计了其特异性引物，其正向引物序列：5′-GGTGGTTCCTTTCGATTTTGCGC-3′(如SEQIDNO:4所示)；反向引物序列：5′-ACTAGTGAGTTTGTGTACCGTAACA-3′(如SEQIDNO:5所示)；通过特异性引物的扩增，以及对产物的酶切结果进行判定，通过这种方法可以判定该位点是否含有茎秆断裂强度增效基因位点，虽然小麦茎秆断裂强度受多个基因位点控制，但是由于本专利技术所判定的位点为主效基因位点，其对于小麦的茎秆断裂强度有着十分重要的增效效果，故而即可获知待测小麦植株中是否具有茎秆断裂强度增效效果的相关基因；为茎秆断裂强度基因聚合、进而改良小麦品质提供分子基础，从而可以更好的应用于品种选育和遗传改良中去。综上所述，本专利技术的专利技术人首次提供了一种小麦茎秆断裂强度分子标记，该标记位于小麦4B染色体TDURUM_CONTIG63670_287和IACX557之间；通过该分子标记的应用，可以检测小麦品种或品系中是否具有增大茎秆断裂强度基因位点的QWQD4B.4-13，以加快高产小麦品种的选育进程。由于采用了专用的茎秆断裂强度分子标记不仅筛选快速精准，选择目标明确，大大提高了抗倒伏小麦品种或品系的选择效率和质量。附图说明图1为利用本专利技术所述的分子标记和判定方法对高茎秆断裂强度和低茎秆断裂强度株系PCR扩增产物酶切验证结果电泳图；图2为利用本专利技术所述的分子标记和判定方法对现有品种的茎秆断裂强度进行检测的结果示意图，图中品种1为山农01-35；2为山农20；3为62008；4为淄麦12；5:潍麦8；6为PH82-2；7为山农11；8:糯麦1号；9为济南17；10为济麦19。具体实施方式下述实施例中除特殊说明之外，所采用的均为本领域现有技术；实施例1小麦的叶片DNA提取(1)取0.3-0.5g叶片入5mL离心管，液氮速冻后研成粉末；(2)加入1600μL已预热至65℃的缓冲液S，多次倒置混匀，水浴0.5-1h，其间轻摇几次以充分混匀；(3)降温到室温，等待10分钟，加10-15μLRNA酶(10mg/mL)37℃水浴30钟，其间轻摇几次以充分混匀，约1次/10min；(4)取出离心管，加入等体积1600μL,4℃苯酚(Tris-平衡酚)：氯仿：异戊醇(体积比25：24：1)抽提，轻轻混匀10min，4℃冰箱静置5min，然后8000rpm离心10min；(5)取上清液于另一管，约1300μL，加入等体积冷氯仿(4℃冰箱放置)，轻摇10min混匀，8000rpm离心10min；(6)取上清液于另一管，加100μL3MNaAC(醋酸钠)，加入1000μL的冷异丙醇(或2倍体积的冷乙醇)，充分混匀后于-20℃冰箱静置20min；(7)用枪头挑出絮状的DNA，用70％乙醇清洗2-3次，离心5分钟，去掉乙醇，气干后(无乙醇气味即可)，溶于200μL1×TE，轻轻混匀，-20℃储存；(8)用微量可见/紫外分光光度计NanoDrop2000，测定DNA浓度，稀释DNA浓度为200ng/μL做为工作液。其中所采用的溶液配制：(1)3MNaAc(pH5.2)600mLH2O中加408.24gNaAc-3H2O，(或者246.24g无水醋酸钠)溶解后用冰醋酸(冰乙酸)调pH值至5.2，定容至1L，灭菌，备用。(2)1×TE(pH8.0)800mLH2O中加1.211gTris、0.3723gNa2EDTA-2H2O，用HCL调pH值至8.0，定容至1L，灭菌，备用。(3)RNA酶：(若商业化配置好的1mL处理好的分装RNA酶，可以直接使用。)将固体RNA酶溶于0.01MNaAc，使酶浓度为10mg/mL，加热至100℃处理1520min，慢慢冷却至室温，然后加入0.1倍体积1MTris-HCL(pH7.4)，分装后于-2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小麦茎秆断裂强度分子标记QWQD4B.4‑13，其特征在于：该标记位于小麦4B染色体TDURUM_CONTIG63670_287和IACX557之间；其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所述。

【技术特征摘要】
1.一种小麦茎秆断裂强度分子标记QWQD4B.4-13，其特征在于：该标记位于小麦4B染色体TDURUM_CONTIG63670_287和IACX557之间；其核苷酸序列如SEQIDNO:1所述。2.权利要求1所述小麦茎秆断裂强度分子标记QWQD4B.4-13的应用，其特征在于：用于检测小麦品种或品系中是否含有增大茎秆断裂强度基因位点QWQD4B.4-13，具体步骤为：利用特异性引物扩增目标植株的的叶...

【专利技术属性】
技术研发人员：田纪春，陈建省，刘凯，谢楚鹏，王芳芳，孙晓晓，张海军，安玉玲，刘佟佟，邵文，张若晴，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37